DE112017008002T5 - Halbleiterbauelement - Google Patents

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Hideyuki Nakamura
Yoshifumi Matsuzaki
Hirokazu Ito
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Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

Ein Halbleiterbauelement 100 enthält: ein Halbleiterbasissubstrat 110 vom n-Typ; einen ersten Halbleiterbereich 120 vom p-Typ; einen Oberflächenhalbleiterbereich 130 vom p-Typ, der eine Vielzahl von zweiten Eckabschnitten 131 und eine Vielzahl von zweiten Seitenabschnitten 132 hat, die gebildet sind den ersten Halbleiterbereich 120 in einer Draufsicht betrachtet zu umgeben, wobei der Oberflächenhalbleiterbereich 130 Dotierstoffkonzentration niedriger als Dotierstoffkonzentration des ersten Halbleiterbereichs 120 hat; und eine Feldplatte 154, die in einem Bereich gebildet ist, der den Oberflächenhalbleiterbereich 130 in einer Draufsicht betrachtet mittels eines Isolationsfilms 140 überlappt, wobei die Feldplatte 154 eine Vielzahl von Feldplatteneckabschnitten 155 und eine Vielzahl von Feldplattenseitenabschnitten 156 umfasst, wobei eine Bedingung (1), dass eine Beziehung von L1>L2 zumindest bei einem Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 gilt, oder eine Bedingung (2), dass eine Beziehung von FP1>FP2 zumindest bei einem Abschnitt der Feldplatte 154 gilt, erfüllt wird und eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts 132 niedriger als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts 131 ist. Gemäß dem Halbleiterbauelement der vorliegenden Erfindung kann das Halbleiterbauelement verglichen mit einem Halbleiterbauelement, das eine Schutzringstruktur hat, weiter miniaturisiert werden und eine Durchbruchstärke des gesamten Bauelements kann verglichen mit herkömmlichen Halbleiterbauelementen erhöht werden.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterbauelement.
  • Stand der Technik
  • Es ist ein Halbleiterbauelement bekannt, bei dem Schutzringe in einem peripheren Bereich gebildet sind (ein Halbleiterbauelement, das eine Schutzringstruktur hat) (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
  • Ein Halbleiterbauelement 900, das in 27(a) und 27(b) gezeigt ist, illustriert solch ein herkömmliches Halbleiterbauelement.
  • Das herkömmliche Halbleiterbauelement 900 ist ein sogenannter Halbleiterchip.
  • Wie in 27(a) und 27(b) gezeigt, enthält das Halbleiterbauelement 900: ein Halbleiterbasissubstrat 910 vom n-Typ; einen ersten Halbleiterbereich 920 vom p-Typ, der auf einer Oberfläche einer ersten Hauptoberfläche des Halbleiterbasissubstrats 910 gebildet ist; eine Vielzahl von Schutzringen 930, die auf der Oberfläche der ersten Hauptoberfläche so gebildet sind, dass sie den ersten Halbleiterbereich 920 in einer Draufsicht betrachtet umgeben; einen Isolationsfilm 940, der auf der Oberfläche der ersten Hauptoberfläche in einer Spanne von einem Bereich, wo der erste Halbleiterbereich 920 gebildet ist, zu einem Bereich außerhalb der Schutzringe 930 in einer Draufsicht betrachtet gebildet ist; eine erste Halbleiterbereichsseitenelektrode 952, die in einem Bereich gebildet ist, der den ersten Halbleiterbereich 920 in einer Draufsicht betrachtet überlappt; und eine Feldplatte 954, die in einer Spanne von einem Bereich, der die erste Halbleiterbereichsseitenelektrode 952 überlappt, zu einem Bereich, der den Schutzring 930 überlappt, mit dem Isolationsfilm 940 zwischen der ersten Halbleiterbereichsseitenelektrode 952 und dem Schutzring 930 eingefügt, in einer Draufsicht betrachtet, gebildet ist. Die erste Halbleiterbereichsseitenelektrode 952 und die Feldplatte 954 bilden eine erste Elektrode 950.
  • Das Halbleiterbauelement 900 enthält nebst den zuvor erwähnten grundlegenden Elementen eine zweite Elektrode 960, eine Kanalstopperelektrode 970, eine schützende Isolationsschicht 980 und einen Kanalstopper 990.
  • Im herkömmlichen Halbleiterbauelement 900 sind die Schutzringe 900 im peripheren Bereich gebildet und somit kann eine Verarmungsschicht, die sich von einem PN-Übergang erstreckt, der zwischen dem ersten Halbleiterbereich 920 und dem Halbleiterbasissubstrat 910 gebildet ist, wenn eine Umkehrvorspannung angewendet wird, zum peripheren Bereich erweitert werden und zur selben Zeit kann eine Krümmung der Verarmungsschicht klein gemacht werden. Als ein Ergebnis kann eine Spannungsfestigkeit des Halbleiterbauelements 900 erhöht werden.
  • Dokument zum Stand der Technik
  • Patentdokument
  • Patentdokument 1: JP-A-10-173174
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Durch die Erfindung zu lösendes Problem
  • In einem Halbleiterbauelement, das eine Schutzringstruktur wie das herkömmliche Halbleiterbauelement 900 hat, muss jedoch die Zahl der Schutzringe 930 erhöht werden, um eine gewisse hohe Spannungsfestigkeit zu erzielen. Dementsprechend wird in solch einem Halbleiterbauelement, das die Schutzringstruktur hat, durch Erhöhen der Zahl von Schutzringen das Gebiet des peripheren Bereichs vergrößert, wodurch der Nachteil entsteht, dass eine Verkleinerung des Halbleiterbauelements schwierig ist.
  • Weiter gibt es im herkömmlichen Halbleiterbauelement 900, wenn eine Umkehrvorspannung angewendet wird, den Fall, dass eine Spannungsfestigkeit bei einem Eckabschnitt des Schutzrings 930 kleiner wird als eine Spannungsfestigkeit bei einem Seitenabschnitt des Schutzrings 930. Zum Beispiel erstreckt sich im herkömmlichen Halbleiterbauelement 900 bei einem vorgegebenen Punkt des Eckabschnitts (insbesondere dem Punkt an einer Position, die am weitesten entfernt ist von Grenzen zwischen dem Eckabschnitt und zwei Seitenabschnitten, die an den Eckabschnitt angrenzen, wenn eine Krümmung des Eckabschnitts ein fester Wert ist, oder dem Punkt an einer Position von 45°, wenn der Eckabschnitt in einer Bogenform gebildet ist, die einen zentralen Winkel von 90° hat, in einer Draufsicht betrachtet, wie im Fall des herkömmlichen Bauelements 900) eine Verarmungsschicht im Hinblick auf einen Ladungsausgleich am wenigsten. Dementsprechend wird ein Lawinendurchbruch zuerst beim Eckabschnitt erzeugt, insbesondere bei einem Gebiet in der Nähe des zuvor erwähnten vorgegebenen Punkts des Eckabschnitts, und eine Stromdichte des Eckabschnitts wird erhöht, wodurch auch der Nachteil entsteht, dass die Durchbruchstärke des gesamten Halbleiterbauelements verringert ist.
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die zuvor erwähnten Nachteile zu überwinden und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Halbleiterbauelement bereitzustellen, das die Miniaturisierung des Halbleiterbauelements verglichen mit einem Halbleiterbauelement, das eine Schutzringstruktur hat, umsetzen kann und eine Durchbruchstärke des gesamten Bauelements verglichen mit herkömmlichen Halbleiterbauelementen erhöhen kann.
  • Lösung des Problems
  • [1] Ein Halbleiterbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Halbleiterbauelement, das enthält: ein Halbleiterbasissubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps; einen ersten Halbleiterbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der auf einer Oberfläche einer ersten Hauptoberfläche des Halbleiterbasissubstrats gebildet ist, wobei der erste Halbleiterbereich eine Vielzahl erster Eckabschnitte und eine Vielzahl erster Seitenabschnitte hat; einen Oberflächenhalbleiterbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der auf der Oberfläche der ersten Hauptoberfläche gebildet ist, um einen Bereich zu enthalten, wo der Oberflächenhalbleiterbereich mit dem ersten Halbleiterbereich in einer Draufsicht betrachtet überlappt, wobei der Oberflächenhalbleiterbereich eine Vielzahl von zweiten Eckabschnitten und eine Vielzahl von zweiten Seitenabschnitten hat, die so gebildet sind, dass sie den ersten Halbleiterbereich in einer Draufsicht betrachtet umgeben, und der Oberflächenhalbleiterbereich eine Dotierungskonzentration hat, die niedriger als eine Dotierungskonzentration des ersten Halbleiterbereichs ist; einen Isolationsfilm, der auf der Oberfläche der ersten Hauptoberfläche in einer Spanne von einem Bereich, wo der erste Halbleiterbereich gebildet ist, zu einem Bereich außerhalb des Oberflächenhalbleiterbereichs in einer Draufsicht betrachtet gebildet ist; eine erste Halbleiterbereichsseitenelektrode, die in einem Bereich gebildet ist, der mit dem ersten Halbleiterbereich in einer Draufsicht betrachtet überlappt; und eine Feldplatte, die in einem Bereich, der den Oberflächenhalbleiterbereich in einer Draufsicht betrachtet überlappt, mittels des Isolationsfilms gebildet ist, wobei die Feldplatte eine Vielzahl von Feldplatteneckabschnitten und eine Vielzahl von Feldplattenseitenabschnitten umfasst, wobei eine Gesamtlänge des Oberflächenhalbleiterbereichs von einer Außenkante des ersten Halbleiterbereichs zu einer Außenkante des Oberflächenhalbleiterbereichs in einer Draufsicht des zweiten Eckabschnitts als Li angenommen wird und eine Gesamtlänge des Oberflächenhalbleiterbereichs von der Außenkante des Oberflächenhalbleiterbereichs zur Außenkante des Oberflächenhalbleiterbereichs in einer Draufsicht des zweiten Seitenabschnitts als L2 angenommen wird und eine Länge von der Außenkante der ersten Halbleiterbereichsseitenelektrode zur Außenkante der Feldplatte in einer Draufsicht des Feldplatteneckabschnitts als FP1 angenommen wird und eine Länge von der Außenkante der ersten Halbleiterbereichsseitenelektrode zur Außenkante der Feldplatte in einer Draufsicht des Feldplattenseitenabschnitts als FP2 angenommen wird, zumindest eine Bedingung (1), dass eine Beziehung von L1>L2 zumindest bei einem Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs gilt, oder eine Bedingung (2), dass eine Beziehung von FP1>FP2 zumindest bei einem Abschnitt der Feldplatte gilt, erfüllt wird und eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts niedriger als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts ist.
  • [2] In der Halbleitervorrichtung, die im zuvor erwähnten [1] beschrieben wurde, wird bevorzugt, dass die Bedingung, dass die Beziehung von L1>L2 zumindest beim Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereich gilt, erfüllt wird und ein vertiefter Abschnitt, der zu einem Inneren in einer Draufsicht betrachtet, an der Außenkante des zweiten Seitenabschnitts gebildet wird.
  • [3] Im Halbleiterbauelement, das im zuvor erwähnten [2] beschrieben wurde, wird bevorzugt, dass der Oberflächenhalbleiterbereich zumindest nicht in einem ersten Bereich gebildet ist, der bei einer Position fern von einer Außenkante des zweiten Seitenabschnitts in einer Draufsicht betrachtet angeordnet ist.
  • [4] Im Halbleiterbauelement, das im zuvor erwähnten [3] beschrieben wurde, wird bevorzugt, dass der vertiefte Abschnitt so gebildet wird, dass ein Abschnitt eines Bodens des vertieften Abschnitts eine gerade Linie bildet, die sich in einer x-Richtung erstreckt, die eine Richtung ist, die von einem zweiten Eckabschnitt zum anderen zweiten Eckabschnitt zwischen den zweiten Eckabschnitten, die in einer Draufsicht betrachtet aneinandergrenzend gebildet sind, gerichtet ist, eine Form des vertieften Abschnitts eine konische Form ist, wo die erste Halbleiterbereichsseite in einer Draufsicht betrachtet schmal ist, und eine Form des ersten Bereichs eine Streifenform sein soll, die sich in einer Richtung entlang der x-Richtung in einer Draufsicht betrachtet erstreckt.
  • [5] Im Halbleiterbauelement, das im zuvor erwähnten [1] beschrieben wurde, wird bevorzugt, dass die Bedingung, dass die Beziehung von L1>L2 zumindest beim Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs gilt, erfüllt wird und der Oberflächenhalbleiterbereich zumindest nicht in einem ersten Bereich gebildet wird, der bei einer Position fern von einer Außenkante des zweiten Seitenabschnitts in einer Draufsicht betrachtet angeordnet ist.
  • [6] Im Halbleiterbauelement, das in irgendeinem des zuvor erwähnten [3]bis [5] beschrieben wurde, wird bevorzugt, dass ein Hochwiderstandsbereich einen größeren elektrischen Widerstand hat als der Oberflächenhalbleiterbereich, der zumindest bei einem Abschnitt des ersten Bereichs gebildet ist.
  • [7] Im Halbleiterbauelement, das in irgendeinem des zuvor erwähnten [3] bis [6] beschrieben wurde, wird bevorzugt, dass der erste Bereich bei einer Position angeordnet ist, wo der erste Bereich mit der Feldplatte in einer Draufsicht betrachtet überlappt.
  • [8] Im Halbleiterbauelement, das in irgendeinem des zuvor erwähnten [3] bis [7] beschrieben wurde, wird bevorzugt, dass der Oberflächenhalbleiterbereich nicht in einem zweiten Bereich gebildet ist, der bei einer Position fern von der Außenkante des zweiten Eckabschnitts in einer Draufsicht betrachtet angeordnet ist.
  • [9] Im Halbleiterbauelement, das im zuvor erwähnten [8] beschrieben wurde, wird bevorzugt, dass der erste Bereich und der zweite Bereich fortlaufend miteinander gebildet sind.
  • [10] Im Halbleiterbauelement, das im zuvor erwähnten [1] beschrieben wurde, wird bevorzugt, dass die Bedingung, dass die Beziehung von FP1>FP2 zumindest beim Abschnitt der Feldplatte gilt, erfüllt wird.
  • [11] Im Halbleiterbauelement, das im zuvor erwähnten [10] beschrieben wurde, wird bevorzugt, dass die Bedingung, dass die Beziehung von L1>L2 zumindest beim Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs gilt, erfüllt wird, und
    der Oberflächenhalbleiterbereich zumindest nicht in einem ersten Bereich gebildet ist, der bei einer Position fern von einer Außenkante des zweiten Seitenabschnitts in einer Draufsicht betrachtet angeordnet ist.
  • [12] Im Halbleiterbauelement, das im zuvor erwähnten [11] beschrieben wurde, wird bevorzugt, dass ein Hochwiderstandsbereich, der einen größeren elektrischen Widerstand als der Oberflächenhalbleiterbereich hat, zumindest bei einem Abschnitt des ersten Bereichs gebildet wird.
  • [Vorteilhafte Effekte der vorliegenden Erfindung]
  • Das Halbleiterbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung enthält den Oberflächenhalbleiterbereich, ohne Schutzringe zu verwenden, und daher kann eine Verarmungsschicht sowohl im Halbleiterbasissubstrat als auch dem Oberflächenhalbleiterbereich gebildet werden, wenn eine Umkehrspannung angewendet wird. Dementsprechend kann eine gewünschte Spannungsfestigkeit erhalten werden, ohne die Zahl von Oberflächenhalbleiterbereichen ungleich den Schutzringen zu erhöhen. Als ein Ergebnis kann die Miniaturisierung des Halbleiterbauelements verglichen mit dem Halbleiterbauelement, das eine Schutzringstruktur hat, umgesetzt werden.
  • Gemäß dem Halbleiterbauelement der vorliegenden Erfindung ist der Oberflächenhalbleiterbereich im peripheren Bereich gebildet und daher, wenn eine Umkehrspannung angewendet wird, erstreckt sich eine Verarmungsschicht von einem PN-Übergang, der zunächst zwischen dem Oberflächenhalbleiterbereich und dem Halbleiterbasissubstrat gebildet wird, und dann wird der Oberflächenhalbleiterbereich vollständig in eine Verarmungsschicht gebildet. Dementsprechend kann eine Spannungsfestigkeit des Halbleiterbauelements erhöht werden. Weiter wird zumindest eine der Bedingung (1), dass die Beziehung von L1>L2 zumindest beim Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs gilt, und der Bedingung (2), dass die Beziehung von FP1>FP2 zumindest beim Abschnitt der Feldplatte gilt, erfüllt, und die Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts ist niedriger als die Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts und daher kann die Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts gewollt verringert werden, wodurch ein Lawinendurchbruch im zweiten Seitenabschnitt dem zweiten Eckabschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs vorausgehend auftreten kann, wenn eine Umkehrvorspannung angewendet wird, wodurch eine Durchbruchstärke des gesamten Bauelements verglichen mit herkömmlichen Halbleiterbauelementen erhöht werden kann.
  • Dementsprechend kann das Halbleiterbauelement der vorliegenden Erfindung die Miniaturisierung des Halbleiterbauelements verglichen mit einem Halbleiterbauelement, das eine Schutzringstruktur hat, umsetzen und kann eine Durchbruchstärke der gesamten Vorrichtung verglichen mit dem herkömmlichen Halbleiterbauelement erhöhen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • 1(a) bis 1(c) sind Ansichten, um ein Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1 zu beschreiben. 1(a) ist eine Draufsicht des Halbleiterbauelements 100, 1(b) ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauelements 100, entlang einer Linie C1-C1 in 1(a) genommen und 1(c) ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauelements 100, entlang einer Linie C2-C2 in 1(a) genommen. In dieser Anmeldung ist „Draufsicht“ eine Ansicht, die das Halbleiterbauelement von einer ersten Hauptoberflächenseite eines Halbleiterbasissubstrats betrachtet zeigt. In den Draufsichten in den jeweiligen Zeichnungen, um hauptsächlich eine Form eines Oberflächenhalbleiterbereichs 130 zu veranschaulichen, werden ein Isolationsfilm 140, eine erste Halbleiterbereichsseitenelektrode 152 und eine schützende Isolationsschicht 180 nicht veranschaulicht und in Bezug auf eine Feldplatte 154 wird nur eine Außenkante mit einer dickeren Linie als andere Linien veranschaulicht. Eine Innenkante der Feldplatte 154 (Grenze zwischen der Feldplatte 154 und der ersten Halbleiterbereichsseitenelektrode 152) wird bei einer Position angeordnet, wo die Innenkante mit einer Außenkante des ersten Halbleiterbereichs 120 in einer Draufsicht betrachtet überlappt. Weiter werden in „Draufsichten“ in den jeweiligen Zeichnungen Abschnitte von Bereichen, die an Außenkanten des ersten Halbleiterbereichs 120 angeordnet sind, und der Oberflächenhalbleiterbereich 130, wo eine Dicke verringert wird (Abschnitte bezüglich sogenannter Seitendiffusion), nicht veranschaulicht. In den jeweiligen Zeichnungen, enthaltend 1(a) bis Figur i(c), sind die Zeichnungen, die die Konfiguration des Halbleiterbauelements zeigen, schematische Ansichten und Größen der veranschaulichten grundlegenden Elemente und dergleichen entsprechen nicht notwendigerweise Größen tatsächlicher grundlegender Elemente.
    • 2 ist ein Graph zum Beschreiben einer Beziehung zwischen einer Spannungsfestigkeit und einer Gesamtmenge an Dotierstoff. Im in 2 gezeigten Graphen wird eine Spannungsfestigkeit eines zweiten Seitenabschnitts auf einer Ordinatenachse genommen und eine Gesamtmenge von Dotierstoff wird im Oberflächenhalbleiterbereich auf einer Abszisse genommen. Im in 2 gezeigten Graphen werden numerische Werte sowohl entlang der Ordinatenachse als auch der Abszisse in der positiven Richtung erhöht und dieselbe Definition wird auf die jeweiligen später beschriebenen Graphen angewendet. Der in 2 gezeigte Graph ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen der Ordinatenachse und der Abszisse zeigt (Graph, der im Wesentlichen die Tendenz der Beziehung zeigt), basierend auf einer Simulation, die unter Bedingungen durchgeführt wird, die für angemessen erachtet werden. Dementsprechend werden der Ordinatenachse und der Abszisse keine spezifischen numerischen Werte gegeben. Weiter stimmt ein Ergebnis, das im Graphen gezeigt wird, nicht notwendigerweise mit einem Ergebnis überein, das von einem tatsächlichen Halbleiterbauelement erhalten wird. Dieses Verständnis wird auch auf die jeweiligen später beschriebenen Graphen angewendet.
    • 3 ist ein Graph zum Beschreiben einer Beziehung zwischen einer Spannungsfestigkeit und einer Länge L1 oder L2. Eine Spannungsfestigkeit eines zweiten Eckabschnitts oder eines zweiten Seitenabschnitts wird auf einer Ordinatenachse im in 3 gezeigten Graphen genommen und die Länge L1 oder L2 wird auf einer Abszisse im in 3 gezeigten Graphen genommen. In 3 gibt ein Symbol einen Graphen bezüglich L1 an und Symbol b gibt einen Graphen bezüglich L2 an.
    • 4(a) bis 4(c) sind Ansichten zum Beschreiben eines Halbleiterbauelements 101 gemäß Ausführungsform 2. 4(a) ist eine Draufsicht des Halbleiterbauelements 101, 4(b) ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauelements 101, die entlang einer Linie C1-C1 in 4(a) genommen wird und 4(c) ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauelements 101, die entlang einer Linie C2-C2 in 4(a) genommen wird.
    • 5 ist ein Graph zum Beschreiben einer Beziehung zwischen einer Spannungsfestigkeit und einer Breite eines ersten Bereichs. Die Spannungsfestigkeit eines zweiten Seitenabschnitts wird auf einer Ordinatenachse im in 5 gezeigten Graphen genommen und die Breite des ersten Bereichs wird auf einer Abszisse im in 5 gezeigten Graphen genommen. Im in 5 gezeigten Graphen ist in Bezug auf Bereiche, die durch eine unterbrochene Linie definiert werden, der Bereich, der von Symbol c angegeben wird, ein Bereich, wo die Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts verglichen mit einem Fall, wo der erste Bereich nicht existiert, verringert wird, und ein Bereich, der von Symbol d angegeben wird, ist ein Bereich, wo die Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts verglichen mit den Fällen, wo der erste Bereich nicht existiert, erhöht wird.
    • 6 ist ein Graph zum Beschreiben einer Beziehung zwischen elektrischer Feldintensität und einem Abstand von einem Referenzpunkt, wenn ein erster Bereich nicht existiert. Elektrische Feldintensität wird, wenn Lawinenstrom fließt, auf einer Ordinatenachse in 6 genommen und ein Abstand von einem Referenzpunkt wird auf einer Abszisse genommen. Im in 6 gezeigten Graphen geben Symbole p1, p2 Spitzen elektrischer Feldintensität an. „Referenzpunkt“ ist ein willkürlicher Punkt, der in einen Bereich eingestellt ist, wo ein erster Halbleiterbereich gebildet ist.
    • 7 ist ein Graph zum Beschreiben einer Beziehung zwischen elektrischer Feldintensität und einem Abstand von einem Referenzpunkt, wenn ein erster Bereich existiert. Elektrische Feldintensität wird, wenn Lawinenstrom fließt, auf einer Ordinatenachse in 7 genommen und ein Abstand vom Referenzpunkt wird auf einer Abszisse genommen. Im in 7 gezeigten Graphen geben Symbole p1, p2, p3 Spitzen elektrischer Feldintensität an. Die Punkte, die von Symbolen p1, p2 in 7 angegeben werden, beziehungsweise die Punkte, die von Symbolen p1, p2 in 6 angegeben werden, sind Punkte, die denselben Abstand vom Referenzpunkt haben. Der Referenzpunkt in 7 ist an derselben Position angeordnet wie der Referenzpunkt in 6.
    • 8(a) bis 8(c) sind Ansichten zum Beschreiben eines Halbleiterbauelements 102 gemäß Ausführungsform 3. 8(a) ist eine Draufsicht des Halbleiterbauelements 102, 8(b) ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauelements 102, die entlang einer Linie C1-C1 in 8(a) genommen wird, und 8(c) ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauelements 102, die entlang einer Linie C2-C2 in 8(a) genommen wird.
    • 9 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Abschnitt zeigt, der von C3 in 8(a) auf eine vergrößerte Weise angegeben wird.
    • 10(a) und 10(b) sind Ansichten zum Beschreiben eines Halbleiterbauelements 103 gemäß Ausführungsform 4. 10(a) ist eine Schnittansicht entsprechend der Schnittansicht des Halbleiterbauelements, entlang einer Linie C2-C2 (siehe 8(c) oder dergleichen) genommen (wobei das selbe Verständnis angewendet wird, wenn solch eine Schnittansicht hierin nachfolgend einfach als die Schnittansicht bezeichnet wird), und 10(b) ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Abschnitts entsprechend dem in 9 gezeigten Abschnitt.
    • 11 ist eine Ansicht zum Beschreiben einer Beziehung zwischen einer Spannungsfestigkeit und Oberflächendotierstoffkonzentration. Die Spannungsfestigkeit eines zweiten Seitenabschnitts wird auf einer Ordinatenachse im in 11 gezeigten Graphen genommen und die Oberflächendotierstoffkonzentration eines Hochwiderstandsbereichs wird auf einer Abszisse im in 11 gezeigten Graphen genommen. In 11 gibt Symbol e einen Graphen an, wenn ein erster Bereich nicht im zweiten Seitenabschnitt existiert, und Symbol f gibt einen Graphen an, wenn der erste Bereich und der Hochwiderstandsbereich im zweiten Seitenabschnitt existieren. Wenn der erste Bereich nicht existiert, kann Oberflächendotierstoffkonzentration im Hochwiderstandsbereich nicht auch berücksichtigt werden und daher ändert sich eine Spannungsfestigkeit nicht, wodurch ein Graph, der von Symbol e angegeben wird, eine gerade Linie wird, die nicht von der Oberflächendotierstoffkonzentration abhängt.
    • 12(a) bis 12(C) sind Ansichten zum Beschreiben eines Halbleiterbauelements 104 gemäß Ausführungsform 5. 12(a) ist eine Draufsicht des Halbleiterbauelements 104, 12(b) ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauelements 104 entlang einer Linie C1-C1 in 12(a) genommen und 12(C) ist eine Schnittansicht entlang einer Linie C2-C2 in 12(a) genommen.
    • 13 ist ein Graph zum Beschreiben einer Beziehung zwischen einer Spannungsfestigkeit und einer Länge FP1 oder FP2. Eine Spannungsfestigkeit eines zweiten Eckabschnitts oder eines zweiten Seitenabschnitts wird auf einer Ordinatenachse im in 13 gezeigten Graphen genommen und die Länge FP1 oder FP2 wird auf einer Abszisse im in 13 gezeigten Graphen genommen. In 13 gibt Symbol g einen Graphen bezüglich FP1 an und Symbol h gibt einen Graphen bezüglich FP2 an.
    • 14(a) bis Figur i4(c) sind Ansichten zum Beschreiben eines Halbleiterbauelements 105 gemäß Ausführungsform 6. 14(a) ist eine Draufsicht des Halbleiterbauelements 105, 14(b) ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauelements 105 entlang einer Linie C1-C1 in 14(a) genommen und 14(c) ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauelements 105 entlang einer Linie C2-C2 in 14(a) genommen.
    • 15 ist ein Graph zum Beschreiben einer Beziehung zwischen einer Spannungsfestigkeit und einer Breite eines ersten Bereichs oder eines zweiten Bereichs. Die Spannungsfestigkeit wird auf einer Ordinatenachse im in 15 gezeigten Graphen genommen und die Breite des ersten Bereichs oder die Breite des zweiten Bereichs wird auf einer Abszisse im in 15 gezeigten Graphen genommen. In 15 gibt Symbol i einen Graphen bezüglich des zweiten Eckabschnitts an und Symbol j gibt einen Graphen bezüglich des zweiten Seitenabschnitts an.
    • 16(a) bis 16(c) sind Ansichten zum Beschreiben eines Halbleiterbauelements 16 gemäß Modifikation 1. 16(a) ist eine Draufsicht des Halbleiterbauelements 106, 16(b) ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauelements 106 entlang einer Linie C1-C1 in 16(a) genommen und 16(c) ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauelements 106 entlang einer Linie C2-C2 in 16(a) genommen.
    • 17(a) bis 17(c) sind Ansichten zum Beschreiben eines Halbleiterbauelements 107 gemäß Modifikation 2. 17(a) ist eine Draufsicht des Halbleiterbauelements 107, 17(b) ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauelements 107 entlang einer Linie C1-C1 in 17(a) genommen und 17(c) ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauelements 107 entlang einer Linie C2-C2 in 17(a) genommen.
    • 18(a) bis 18(c) sind Ansichten zum Beschreiben eines Halbleiterbauelements 106a gemäß Modifikation 3. 18(a) ist eine Draufsicht des Halbleiterbauelements 106a, 18(b) ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauelements 106a entlang einer Linie C1-C1 in 18(a) genommen und 18(c) ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauelements 106a entlang einer Linie C2-C2 in 18(a) genommen.
    • 19(a) bis 19(c) sind Ansichten zum Beschreiben eines Halbleiterbauelements 107a gemäß Modifikation 4. 19(a) ist eine Draufsicht des Halbleiterbauelements 107a, 19(b) ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauelements 107a entlang einer Linie C1-C1 in 19(a) genommen und 19(c) ist eine Schnittansicht des Halbleiterbauelements 107a entlang einer Linie C2-C2 in 19(a) genommen.
    • 20 ist eine Draufsicht eines Halbleiterbauelements 108 gemäß Modifikation 5.
    • 21 ist eine Schnittansicht eines Halbleiterbauelements 102a gemäß Modifikation 6.
    • 22 ist eine Schnittansicht eines Halbleiterbauelements 102b gemäß Modifikation 7.
    • 23 ist eine Schnittansicht eines Halbleiterbauelements 102c gemäß Modifikation 8.
    • 24 ist eine Schnittansicht eines Halbleiterbauelements 102d gemäß Modifikation 9.
    • 25 ist eine Draufsicht eines Halbleiterbauelements 104a gemäß Modifikation 10.
    • 26 ist eine Draufsicht eines Halbleiterbauelements 104b gemäß Modifikation 11.
    • 27(a) und 27(b) sind Ansichten zum Beschreiben eines herkömmlichen Halbleiterbauelements 900. 27(a) ist eine Draufsicht des Halbleiterbauelements 900 und 27(b) ist eine Schnittansicht entlang einer Linie C-C in 27(a) genommen. In 27(a), um hauptsächlich eine Form von Schutzringen 930 zu veranschaulichen, werden ein Isolationsfilm 940, eine erste Halbleiterbereichsseitenelektrode 952 und eine schützende Isolationsschicht 980 nicht veranschaulicht und in Bezug auf eine Feldplatte 954 wird nur eine Außenkante mit einer dickeren Linie als andere Linien veranschaulicht.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Nachfolgend wird ein Halbleiterbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung basierend auf in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen beschrieben. Die nachfolgend beschriebenen jeweiligen Ausführungsformen sind nicht angedacht, die Erfindung gemäß Ansprüchen einzuschränken. Weiter sind nicht alle in den jeweiligen Ausführungsformen beschriebenen Elemente und alle Kombinationen dieser Elemente immer als Lösungen zu Problemen gemäß der vorliegenden Erfindung unverzichtbar. In den jeweiligen Ausführungsformen kann es in Bezug auf die Basiskonfiguration und grundlegende Elemente, die dieselben technischen Merkmale haben (enthaltend grundlegende Elemente, die in Bezug auf Formen oder dergleichen nicht vollständig dieselben sind), Fälle geben, wo die Konfiguration und die grundlegenden Elemente unter Verwendung derselben Symbole angegeben werden und die wiederholte Beschreibung der Konfiguration und der grundlegenden Elemente ausgelassen wird.
  • [Ausführungsform 1]
  • Ein Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1 ist ein sogenannter Halbleiterchip.
  • Wie in 1 gezeigt, enthält das Halbleiterbauelement: ein Halbleiterbasissubstrat 110 eines ersten Leitfähigkeitstyps (n-Typ in Ausführungsform 1); einen ersten Halbleiterbereich 120 eines zweiten Leitfähigkeitstyps (p-Typ in Ausführungsform 1), der auf einer Oberfläche einer ersten Hauptoberfläche des Halbleiterbasissubstrats 110 gebildet ist, wobei der erste Halbleiterbereich 120 eine Vielzahl von ersten Eckabschnitten 121 und eine Vielzahl von ersten Seitenabschnitten 122 hat; einen Oberflächenhalbleiterbereich 130 eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der auf der Oberfläche der ersten Hauptoberfläche gebildet ist, um einen Bereich zu enthalten, der mit dem ersten Halbleiterbereich 120 in einer Draufsicht betrachtet überlappt, wobei der Oberflächenhalbleiterbereich 130 eine Vielzahl von zweiten Eckabschnitten 131 und eine Vielzahl von zweiten Seitenabschnitten 132 hat, die so gebildet sind, dass sie den ersten Halbleiterbereich 120 in einer Draufsicht betrachtet umgeben und wobei der Oberflächenhalbleiterbereich 130 niedrigere Dotierstoffkonzentration hat als der erste Halbleiterbereich 120; einen Isolationsfilm 140, der auf der Oberfläche der ersten Hauptoberfläche innerhalb einer Spanne von einem Bereich, wo der erste Halbleiterbereich 120 gebildet ist, zu einem Bereich außerhalb des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 in einer Draufsicht betrachtet, gebildet ist. eine erste Halbleiterbereichsseitenelektrode 152, die in einem Bereich gebildet ist, der den ersten Halbleiterbereich 120 in einer Draufsicht betrachtet überlappt; und eine Feldplatte 154, die in einem Bereich gebildet ist, der den Oberflächenhalbleiterbereich 130 in einer Draufsicht betrachtet mittels eines Isolationsfilms 140 überlappt, wobei die Feldplatte 154 eine Vielzahl von Feldplatteneckabschnitten 155 und eine Vielzahl von Feldplattenseitenabschnitten 156 hat. Die erste Halbleiterbereichsseitenelektrode 152 und die Feldplatte 154 sind fortlaufend miteinander gebildet und bilden dadurch eine erste Elektrode 150.
  • Das Halbleiterbauelement 100 enthält nebst den zuvor erwähnten grundlegenden Elementen auch eine zweite Elektrode 160, eine Kanalstopperelektrode 170, eine schützende Isolationsschicht 180 und einen Kanalstopper 190.
  • In dieser Patentschrift bedeutet „erster Seitenabschnitt“ einen Abschnitt eines Außenkantenabschnitts des ersten Halbleiterbereichs, wo eine Außenkante in einer geraden Linie gebildet ist.
  • In dieser Patentschrift bedeutet „erster Eckabschnitt“ einen Abschnitt des Außenkantenabschnitts des ersten Halbleiterbereichs, wo ein erster Seitenabschnitt und der andere erste Seitenabschnitt miteinander verbunden sind, während ein Winkel geändert wird, der von beiden ersten Seitenabschnitten gebildet wird. Der erste Eckabschnitt entspricht einem Abschnitt einer Ecke des ersten Halbleiterbereichs.
  • In dieser Patentschrift bedeutet „zweiter Seitenabschnitt“ einen Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs entsprechend dem ersten Seitenabschnitt. Man kann auch sagen, dass der zweite Seitenabschnitt ein Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs ist, der auf einer Richtungsseite senkrecht zu und außerhalb der geraden Linie der Außenkante des ersten Seitenabschnitts in einer Draufsicht existiert.
  • In dieser Patentschrift bedeutet „zweiter Eckabschnitt“ einen Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs entsprechend dem ersten Eckabschnitt. Man kann auch sagen, dass der zweite Eckabschnitt ein Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs ist, wo ein zweiter Seitenabschnitt und der andere zweite Seitenabschnitt miteinander verbunden sind, während ein Winkel geändert wird, der von beiden zweiten Seitenabschnitten in einer Draufsicht betrachtet gebildet wird.
  • In dieser Patentschrift bedeutet „Außenkante des Halbleiterbereichs“ eine Außenkante eines Abschnitts, der eine feste Tiefe (Dicke) im Halbleiterbereich hat. Das heißt, sogenannte Seitendiffusion ist nicht in der Außenkante des Halbleiterbereichs enthalten.
  • In dieser Patentschrift bedeutet „Außenkante“ ein Außenende eines grundlegenden Elements und „Außenkantenabschnitt“ bedeutet einen Abschnitt, der die Außenkante enthält.
  • Das Halbleiterbasissubstrat 110 enthält einen Halbleiterbereich 112 vom n+-Typ und einen Halbleiterbereich 114 vom n-Typ, der an einer Seite einer ersten Elektrode 150 des Halbleiterbereichs 112 vom n+-Typ angeordnet ist. Ein PN-Übergang wird zwischen dem Halbleiterbereich 114 vom n-Typ und dem Oberflächenhalbleiterbereich 130 gebildet.
  • Oberflächendotierstoffkonzentration des Halbleiterbereichs 112 vom n+-Typ kann zum Beispiel auf 1×102°cm-3 oder mehr eingestellt werden. Eine Tiefe des Halbleiterbereichs 112 vom n+-Typ von einer Rückoberfläche (Seite der zweiten Elektrode 160) (Dicke vom Halbleiterbereich 112 vom n+-Typ) kann auf 5 bis 90µm eingestellt werden.
  • Wafer-spezifischer Widerstand des Halbleiterbereichs 114 vom n-Typ kann zum Beispiel auf 60 bis 700 cm eingestellt werden. Eine Dicke einer Wafer i Schicht des Halbleiterbereichs 114 vom n-Typ kann zum Beispiel auf 90 bis 150µm eingestellt werden.
  • Es wird bevorzugt, dass der erste Halbleiterbereich 120 ein Bereich ist, der von der Vielzahl von ersten Eckabschnitten 121 und der Vielzahl von ersten Seitenabschnitten 122 in einem Zustand umgeben ist, wo der erste Eckabschnitt 121 und der erste Seitenabschnitt 122 abwechselnd angeordnet sind. Der erste Halbleiterbereich 120 gemäß Ausführungsform 1 hat vier erste Eckabschnitte 121 und vier erste Seitenabschnitte 122, wodurch eine annähernd rechteckige (annähernd quadratische) Form gebildet wird. Oberflächendotierstoffkonzentration des ersten Halbleiterbereichs 120 kann zum Beispiel auf 1×1016 bis 5×1019cm-3 eingestellt sein. Eine Tiefe des ersten Halbleiterbereichs 120 kann auf 1 bis 4µm eingestellt werden.
  • Es wird bevorzugt, dass der Oberflächenhalbleiterbereich 130 ein Bereich ist, der von der Vielzahl von zweiten Eckabschnitten 131 und der Vielzahl von zweiten Seitenabschnitten 132 in einem Zustand umgeben ist, wo der zweite Eckabschnitt 131 und der zweite Seitenabschnitt 132 abwechselnd angeordnet sind. Der Oberflächenhalbleiterbereich 130 gemäß Ausführungsform 1 hat vier zweite Eckabschnitte 131 und vier zweite Seitenabschnitte 132, wodurch eine annähernd rechteckige (annähernd quadratische) Form gebildet wird.
  • Eine Gesamtmenge von Dotierstoff des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 kann zum Beispiel auf 5×1011 bis 12×1011cm-2 eingestellt werden. Eine Tiefe des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 kann zum Beispiel auf 3 bis 6µm eingestellt werden.
  • Eine Beziehung zwischen einer Spannungsfestigkeit und einer Gesamtmenge von Dotierstoff des Oberflächenhalbleiterbereichs wird kurz beschrieben.
    „Gesamtmenge von Dotierstoff“ bedeutet einen Wert, der durch Integrieren von Konzentrationsverteilung in einer Tiefenrichtung von einer Oberfläche des Oberflächenhalbleiterbereichs erhalten wird.
  • Wie in 2 gezeigt, kann durch Anpassen (Erhöhen oder Verringern) einer Gesamtmenge von Dotierstoff des Oberflächenhalbleiterbereichs eine Spannungsfestigkeit innerhalb einer Spanne einiger hundert V in einer praktischen Verwendung des Halbleiterbauelements angeglichen (erhöht oder verringert) werden.
  • Obwohl eine Gesamtmenge von Dotierstoff ein Wert ist, der auch für eine Dosismenge (Menge an implantiertem Dotierstoff) relevant ist, kann es einen Fall geben, wo eine angemessene Korrelation nicht notwendigerweise zwischen einer Spannungsfestigkeit und der Dosismenge erhalten werden kann. Dies ist hauptsächlich einer Änderung an Menge von Dotierstoff zum Zeitpunkt vom Durchführen von Hitzebehandlung zuzuschreiben.
  • Wie in 1 gezeigt, hat der zweite Eckabschnitt 131 eine ebene Form, die in einer Draufsicht betrachtet in einer runden Oberfläche abgekantet ist (eine Außenkante des zweiten Seitenabschnitts 132 und eine Außenkante des anderen zweiten Seitenabschnitts 132 glatt verbindend).
  • Die Außenkante des zweiten Eckabschnitts 131 hat eine Bogenform.
  • Angenommen, dass eine Gesamtlänge des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 von der Außenkante des ersten Halbleiterbereichs 120 zur Außenkante des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 in einer Draufsicht des zweiten Eckabschnitts 131 betrachtet L1 ist und angenommen, dass eine Gesamtlänge des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 von der Außenkante des ersten Halbleiterbereichs 120 zur Außenkante des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 in einer Draufsicht des zweiten Seitenabschnitts 132 betrachtet L2 ist, erfüllt das Halbleiterbauelement 100 eine Bedingung, dass eine Beziehung von L1>L2 zumindest bei einem Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 gilt (siehe 1(b) und 1(c)). Eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts 132 ist niedriger als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts 131.
  • In dieser Patentschrift, um die Bedingung „eine Beziehung L1>L2 wird zumindest bei einem Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs erfüllt“ zu erfüllen, ist es ausreichend, dass L2, das niedriger als L1 ist, einen größten Wert einnimmt, der zumindest bei einem Abschnitt im Oberflächenhalbleiterbereich existiert, und es ist unnötig, dass die Beziehung von L1>L2 über gesamte Bereiche der zweiten Eckabschnitte und der zweiten Seitenabschnitte erfüllt wird.
  • In dieser Patentschrift bedeutet „eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts ist niedriger als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts“ nicht, dass eine Spannungsfestigkeit aller Abschnitte des zweiten Seitenabschnitts niedriger ist als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts, bedeutet aber, dass eine Spannungsfestigkeit zumindest eines Abschnitts des zweiten Seitenabschnitts niedriger als eine Spannungsfestigkeit eines Abschnitts des zweiten Eckabschnitts ist, wo die Spannungsfestigkeit am niedrigsten ist.
  • In Ausführungsform 1 kann L1 des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 zum Beispiel auf 300µm eingestellt sein und L2 kann zum Beispiel auf 180µm eingestellt sein.
  • In dieser Patentschrift bedeutet „eine Gesamtlänge des Oberflächenhalbleiterbereichs“ eine Länge entlang derer der Oberflächenhalbleiterbereich gebildet wird, wenn der Oberflächenhalbleiterbereich eindimensional betrachtet wird. Das heißt, in einem Fall, wo ein Bereich, wo der Oberflächenhalbleiterbereich nicht gebildet ist (ein später beschriebener erster Bereich oder zweiter Bereich), existiert, die Gesamtlänge des Oberflächenhalbleiterbereichs keine Länge enthält, die dem Bereich entspricht (eine Breite des Bereichs) (siehe zum Beispiel die später beschriebene Ausführungsform 2 und 4(c). Weiter enthält die Gesamtlänge des Oberflächenhalbleiterbereichs keinen sogenannten Seitendiffusionsabschnitt.
  • In Ausführungsform 1 wird in sowohl den zweiten Eckabschnitten 131 als auch den zweiten Seitenabschnitten 132 der Oberflächenhalbleiterbereich 130 fortlaufend vom Inneren zum Äußeren gebildet (siehe 1(b), 1(c)).
  • Das Halbleiterbauelement 100 hat vertiefte Abschnitte 134, die in einer Draufsicht betrachtet hin zum Inneren an den Außenkanten der zweiten Seitenabschnitte 132 eingekerbt sind. In 1(a) gibt Symbol 135 einen Boden des vertieften Abschnitts 134 an.
  • Die Form des vertieften Abschnitts 134 wird in einer konischen Form gebildet, wo eine Breite an einer Seite des ersten Halbleiterbereichs 120 (Boden 135 Seite) schmal ist.
  • In dieser Patentschrift bedeutet „vertiefte Abschnitte habend, die in einer Draufsicht betrachtet zum Inneren an den Außenkanten der zweiten Seitenabschnitte eingekerbt sind“, dass der vertiefte Abschnitt im zweiten Seitenabschnitt angeordnet ist, das heißt, Enden des vertieften Abschnitts (Punkte wo die Außenkante des zweiten Seitenabschnitts beginnt, eingekerbt zu sein) nicht in die zweiten Eckabschnitte eindringen.
  • Die Außenkante des zweiten Seitenabschnitts 132 in der Nähe des zweiten Eckabschnitts 131 (Abschnitt des zweiten Seitenabschnitts 132 an einer Seite mehr beim zweiten Eckabschnitt 131 als ein Endabschnitt des Bodens 135 des vertieften Abschnitts 134) wird gebildet aus: einem ersten geraden Abschnitt, der sich in einer Richtung von einem Anschlussende der Außenkante des zweiten Eckabschnitts 131 zum anderen zweiten Eckabschnitt 131 erstreckt; und einem zweiten geraden Abschnitt, der sich vom ersten geraden Abschnitt zum Boden 135 des vertieften Abschnitts 134 erstreckt (die konische Form des vertieften Abschnitts 134 bildend).
  • Mit einer solchen Konfiguration wird deine Breite des zweiten Seitenabschnitts 132 allmählich in der Nähe des zweiten Eckabschnitts 131 schmaler.
  • Eine Beziehung zwischen einer Spannungsfestigkeit und Längen L1, L2 wird kurz beschrieben. In dem Fall, wo der Oberflächenhalbleiterbereich fortlaufend gebildet ist (der Fall, wo ein Bereich wie der später beschriebene erste Bereich, wo der Oberflächenhalbleiterbereich nicht gebildet ist, nicht existiert), wie in 3 gezeigt, wird eine Spannungsfestigkeit höher, je größer die Länge L1 oder L2 wird. Weiter, wenn die Länge L1 und die Länge L2 gleich sind, wird eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts höher als die Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts.
  • Dementsprechend, um eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts niedriger als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts einzustellen, um eine Durchbruchstärke des gesamten Bauelements zu erhöhen, ist es notwendig, die Länge L2 verglichen mit der Länge L1 ausreichend klein einzustellen.
  • Zum Beispiel, um das Vorstehende unter Verwendung von in 3 gezeigten Graphen zu beschreiben, ist es dadurch, Li auf eine Länge bei einem rechten Ende eines Segments eines Graphen a einzustellen und L2 auf eine Länge bei einem linken Ende eines Segments von einem Graphen b einzustellen, möglich, dem Unterschied in Spannungsfestigkeit einen gewissen Schwankungsgrad zu gewähren. Zum Beispiel, eine Spannungsfestigkeit entsprechend dem rechten Ende des Segments des Graphen a als 1900V anzunehmen und eine Spannungsfestigkeit entsprechend dem linken Ende des Graphen b als 1800 V anzunehmen, ermöglicht, eine Schwankung von 100V zum Unterschied in der Spannungsfestigkeit zu gewähren. Dementsprechend kann man sagen, dass die Länge L2 verglichen mit der Länge L1 ausreichend kurz eingestellt ist.
  • Es wird bevorzugt, dass die Feldplatte 154 ein Bereich ist, der von der Vielzahl von Feldplatteneckabschnitten 155 und der Vielzahl von Feldplattenseitenabschnitten 156 in einem Zustand umgeben ist, wo der Feldplatteneckabschnitt 155 und der Feldplattenseitenabschnitt 156 abwechselnd angeordnet sind. In Ausführungsform 1 enthält die Feldplatte 154 vier Feldplatteneckabschnitte 155 und vier Feldplattenseitenabschnitte 156, wodurch eine annähernd rechteckige (annähernd quadratische) Form gebildet wird.
  • In der Feldplatte 154 gemäß Ausführungsform 1, wird dadurch, eine Länge von der Außenkante der ersten Halbleiterbereichsseitenelektrode 152 zur Außenkante der Feldplatte 154 in einer Draufsicht des Feldplatteneckabschnitts 155 betrachtet als FP1 (das Symbol ist in der Zeichnung nicht gezeigt) anzunehmen und eine Länge der Außenkante der ersten Halbleiterbereichsseitenelektrode 152 zur Außenkante der Feldplatte 154 in einer Draufsicht des Feldplattenseitenabschnitts 156 betrachtet als FP2 (das Symbol ist in der Zeichnung nicht gezeigt) anzunehmen, eine Beziehung von FP1=FP2 eingerichtet.
  • FP1 und FP2 können in Ausführungsform 1 zum Beispiel auf 60µm eingestellt sein.
  • In dieser Patentschrift bedeutet „Feldplattenseitenabschnitt“ einen Abschnitt entsprechend einem ersten Seitenabschnitt der Feldplatte.
  • In dieser Patentschrift bedeutet „Feldplatteneckabschnitt“ einen Abschnitt entsprechend einem ersten Eckabschnitt der Feldplatte. Man kann auch sagen, dass „Feldplatteneckabschnitt“ ein Abschnitt der Feldplatte ist, wo ein Feldplattenseitenabschnitt und der andere Feldplattenseitenabschnitt miteinander in einer Draufsicht betrachtet verbunden sind.
  • Nachfolgend werden vorteilhafte Effekte des Halbleiterbauelements 100 gemäß Ausführungsform 1 beschrieben.
  • Das Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1 enthält den Oberflächenhalbleiterbereich 130, ohne Schutzringe zu verwenden, und daher kann die Miniaturisierung des Halbleiterbauelements verglichen mit dem Halbleiterbauelement, das eine Schutzringstruktur hat, umgesetzt werden.
  • Weiter wird gemäß dem Halbleiterbauelement 100 von Ausführungsform 1 der Oberflächenhalbleiterbereich 130 im peripheren Bereich gebildet und daher, wenn eine Umkehrvorspannung angelegt wird, erstreckt sich eine Verarmungsschicht zuerst vom PN-Übergang, der zwischen dem Oberflächenhalbleiterbereich 130 und dem Halbleiterbasissubstrat 110 gebildet ist, und dann wird der Oberflächenhalbleiterbereich 130 vollständig zu einer Verarmungsschicht gebildet und daher kann eine Spannungsfestigkeit des Halbleiterbauelements 100 erhöht werden. Weiter wird zumindest eine der Bedingung (1), dass die Beziehung von L1>L2 zumindest bei einem Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 gilt, und der Bedingung (2), dass die Beziehung von FP1>FP2 zumindest bei einem Abschnitt der Feldplatte gilt, erfüllt (die Bedingung (1) in Ausführungsform 1) und eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts 132 ist niedriger als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts 131 und daher kann die Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts 132 gewollt verringert werden, um dadurch einen Lawinendurchbruch im zweiten Seitenabschnitt 132 dem zweiten Eckabschnitt 131 des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 vorangehend auftreten zu lassen, wenn eine Umkehrvorspannung angelegt wird, wodurch eine Durchbruchstärke des gesamten Bauelements verglichen mit herkömmlichen Halbleiterbauelementen erhöht werden kann.
  • Dementsprechend kann das Halbleiterbauelement 100 von Ausführungsform 1 die Miniaturisierung des Halbleiterbauelements verglichen mit einem Halbleiterbauelement, das eine Schutzringstruktur hat, umsetzen und kann eine Durchbruchstärke des gesamten Bauelements verglichen mit herkömmlichen Halbleiterbauelementen erhöhen.
  • Das Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1 hat vertiefte Abschnitte 134, die zum Inneren an den Außenkanten der zweiten Seitenabschnitte 132 in einer Draufsicht betrachtet eingekerbt sind, und daher kann die Bedingung, dass die Beziehung von L1>L2 zumindest beim Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 gilt, ohne Schwierigkeit erfüllt werden.
  • Gemäß dem Halbleiterbauelement 100 von Ausführungsform 1 ist der vertiefte Abschnitt 134 im zweiten Seitenabschnitt 132 angeordnet und daher kann, die Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts 131 zu senken, verhindert werden.
  • [Ausführungsform 2]
  • Ein Halbleiterbauelement 101 gemäß Ausführungsform 2 hat im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie prinzipiell das Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1. Jedoch unterscheidet sich das Halbleiterbauelement 101 gemäß Ausführungsform 2 vom Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1 in Bezug auf einen Punkt, dass erste Bereiche, wo ein Oberflächenhalbleiterbereich nicht gebildet ist, im Halbleiterbauelement 101 gemäß Ausführungsform 2 existieren. Das heißt, im Halbleiterbauelement 101 gemäß Ausführungsform 2, wie in 4 gezeigt, ist ein Oberflächenhalbleiterbereich 130 zumindest nicht in ersten Bereichen 136 gebildet, die bei Positionen angeordnet sind, die von Außenkanten der zweiten Seitenabschnitte 132 in einer Draufsicht betrachtet angeordnet sind.
  • Wie zuvor beschrieben, in einem Fall, wo ein Bereich, wo der Oberflächenhalbleiterbereich nicht gebildet ist, existiert, enthält „eine Gesamtlänge des Oberflächenhalbleiterbereichs“ keine Länge (Breite) des Bereichs. In Ausführungsform 2, aufgrund der Existenz der ersten Bereiche 136, gibt es in den zweiten Seitenabschnitten 132 eine Stelle, wo der Oberflächenhalbleiterbereich 130 an einer Innenseite und der Oberflächenhalbleiterbereich 130 an einer Außenseite voneinander getrennt sind (siehe 4(c)). In diesem Fall wird eine Länge L2 zu einer Summe einer Länge des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 an der Innenseite (siehe Symbol L2-1 in 4(c)) und einer Länge des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 an der Außenseite (siehe Symbol L2-2 in 4(c)).
  • In Ausführungsform 2 dringt der erste Bereich 136 nicht zu einer Seite des zweiten Eckabschnitts 131 über eine Grenze zwischen dem zweiten Eckabschnitt 131 und dem zweiten Seitenabschnitt 132 vor.
  • Die ersten Bereiche 136 sind bei Positionen angeordnet, wo die ersten Bereiche 136 mit einer Feldplatte 154 in einer Draufsicht betrachtet überlappen. Man kann auch sagen, dass die ersten Bereiche 1365 unterhalb der Feldplatte 154 existieren (Seite der zweiten Elektrode 160), oder die ersten Bereiche 136 von der Feldplatte 154 mittels eines Isolationsfilms 140 abgedeckt sind.
  • In dem Halbleiterbauelement 101 gemäß Ausführungsform 2 existieren keine Abschnitte, die den vertieften Abschnitten 134 in Ausführungsform 1 entsprechen.
  • Ein Hochwiderstandsbereich (siehe später beschriebene Ausführungsform 4) kann in den ersten Bereichen 136 gebildet werden.
  • Eine Beziehung zwischen einer Spannungsfestigkeit und einer Breite des ersten Bereichs wird kurz beschrieben. „Eine Breite des ersten Bereichs“ bedeutet unter Annahme einer Richtung, die sich von einem zweiten Eckabschnitt zum anderen zweiten Eckabschnitt zwischen den zweiten Eckabschnitten, die aneinander angrenzend angeordnet sind, erstreckt, als eine x-Richtung, eine Länge, die sich in einer Richtung senkrecht zur x-Richtung in einer Draufsicht betrachtet erstreckt (eine Länge von einer Seite des ersten Bereichs an einer ersten Halbleiterbereichsseite zu einer Seite des ersten Bereichs, die entgegengesetzt zu ersterer Seite zeigt) (siehe später beschriebenes, in 9 gezeigtes Symbol B). Die Breite des ersten Bereichs enthält keinen sogenannten Seitendiffusionsabschnitt.
  • Angenommen, dass der erste Bereich sich ausreichend lange entlang der x-Richtung erstreckt, wird in einem Fall, wo die Breite des ersten Bereichs relativ schmal ist, eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts verglichen mit einem Fall niedrig, wo der erste Bereich nicht existiert (siehe einen Bereich, der von Symbol c in 5 angegeben wird). Jedoch, in einem Fall, wo die Breite des ersten Bereichs zu einem Ausmaß erhöht wird, kann es einen Fall geben, wo eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts verglichen mit dem Fall hoch wird, wo der erste Bereich nicht existiert (siehe einen Bereich, der von Symbol d in 5 angegeben wird). In Anbetracht des Vorherigen ist es in Ausführungsform 2 notwendig, die Breite des ersten Bereichs 136 so einzustellen, dass eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts 132 niedriger als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts 131 wird. Das heißt, es ist notwendig, die Breite des ersten Bereichs 136 auf einen angemessenen Wert einzustellen.
  • Eine Beziehung zwischen elektrischer Feldintensität und dem ersten Bereich wird kurz beschrieben.
  • Wenn ein Lawinenstrom im Halbleiterbauelement 101 fließt, in einem Fall, wo der erste Bereich nicht existiert, treten Spitzen von elektrischer Feldintensität bei zwei Punkten auf, das heißt, einem Punkt in der Nähe einer Außenkante des Oberflächenhalbleiterbereichs (siehe Symbol p1 in 6) und einem Punkt in der Nähe eines Kantenabschnitts der Feldplatte (ein Seitenabschnitt der Feldplatte) (siehe Symbol p2 in 6). Andererseits, in einem Fall, wo der erste Bereich existiert, tritt zusätzlich zu den zuvor erwähnten zwei Punkten eine Spitze elektrischer Feldintensität auch in der Nähe des ersten Bereichs auf (siehe Symbol p3 in 7). Dementsprechend können Spitzen elektrischer Feldintensität aufgrund der Existenz des ersten Bereichs zerstreut werden. Als ein Ergebnis kann eine Durchbruchstärke des gesamten Halbleiterbauelements erhöht werden.
  • Nachfolgend werden vorteilhafte Effekte des Halbleiterbauelements 101 gemäß Ausführungsform 2 beschrieben.
  • Auf diese Weise unterscheidet sich das Halbleiterbauelement 101 gemäß Ausführungsform 2 vom Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1 in Bezug auf einen Punkt, dass die ersten Bereiche, wo der Oberflächenhalbleiterbereich nicht gebildet ist, im Halbleiterbauelement 101 gemäß Ausführungsform 2 existieren. Jedoch enthält das Halbleiterbauelement 101 gemäß Ausführungsform 2 den Oberflächenhalbleiterbereich 130, ohne einen Schutzring zu verwenden, eine Bedingung erfüllt ist, dass die Beziehung von L1>L2 zumindest beim Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 gilt, und eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts 132 niedriger als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts 131 ist. Dementsprechend kann auf dieselbe Weise wie das Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1 das Halbleiterbauelement 102 von Ausführungsform 2 die Miniaturisierung des Halbleiterbauelements verglichen mit einem Halbleiterbauelement, das eine Schutzringstruktur hat, umsetzen und kann eine Durchbruchstärke des gesamten Bauelements verglichen mit herkömmlichen Halbleiterbauelementen erhöhen.
  • Gemäß dem Halbleiterbauelement 101 von Ausführungsform 2 können Spitzen elektrischer Feldintensität zerstreut werden, wenn ein Lawinenstrom im Halbleiterbauelement 101 fließt und der erste Bereich 136 im Inneren des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 gebildet ist, der eine Position ist, wo Durchbruch minimal auftritt, und daher kann eine Durchbruchstärke des gesamten Bauelements weiter erhöht werden.
  • Gemäß dem Halbleiterbauelement 101 von Ausführungsform 2 ist der erste Bereich 136 bei der Position angeordnet, wo der erste Bereich 136 die Feldplatte 154 in einer Draufsicht betrachtet überlappt, und daher kann Unregelmäßigkeit in einer Spannungsfestigkeit verringert werden, wodurch es möglich ist, das Halbleiterbauelement bereitzustellen, das die stabile Struktur von einem Blickpunkt einer Spannungsfestigkeit hat.
  • Gemäß dem Halbleiterbauelement 101 von Ausführungsform 2 dringt der erste Bereich 136 nicht in die Seite des zweiten Eckabschnitts 131 ein und daher ist es möglich, ein Senken einer Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts 131 zu verhindern.
  • Das Halbleiterbauelement 101 gemäß Ausführungsform 2 hat im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie das Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1, außer dem Punkt, wo die ersten Bereiche, wo der Oberflächenhalbleiterbereich nicht gebildet ist, im Halbleiterbauelement 101 gemäß Ausführungsform 2 existieren. Dementsprechend besitzt das Halbleiterbauelement 101 gemäß Ausführungsform 2 auch vorteilhafte Effekte entsprechend vorteilhaften Effekten, die das Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1 besitzt, unter allen vorteilhaften Effekten, die das Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1 besitzt.
  • [Ausführungsform 3]
  • Ein Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 hat im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie prinzipiell das Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1. Jedoch unterscheidet sich das Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 vom Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1 in Bezug auf einen Punkt, dass erste Bereiche, wo ein Oberflächenhalbleiterbereich nicht gebildet ist, im Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 existieren. Das heißt, im Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3, wie in 8 und 9 gezeigt, wird ein Oberflächenhalbleiterbereich 130 nicht in ersten Bereichen 136 gebildet, die bei Positionen angeordnet sind, die von Außenkanten der zweiten Seitenabschnitte 132 in einer Draufsicht betrachtet beabstandet sind.
  • In Bezug auf vertiefte Abschnitte 134 wird ein Abschnitt eines Bodens 135 des vertieften Abschnitts 134 aus einer geraden Linie gebildet, die sich in einer x-Richtung erstreckt (siehe 9), die eine Richtung von einem zweiten Eckabschnitt 131 zum anderen zweiten Eckabschnitt 131 zwischen den zweiten Eckabschnitten 131 ist, die aneinandergrenzend angeordnet sind.
  • Die Form des vertieften Abschnitts 134 ist in einer konischen Form gebildet, wo eine Seite des ersten Halbleiterbereichs 120 schmal ist. Ein Gradient der konischen Form ist zum Beispiel 45°.
  • In dieser Patentschrift bedeutet „ein Gradient der konischen Form“ bezüglich des vertieften Abschnitts einen kleineren Winkel aus Winkeln, die dadurch gebildet werden, eine gerade Linie senkrecht zur x-Richtung und eine gerade Linie, die sich entlang eines konischen Abschnitts des vertieften Abschnitts erstreckt, miteinander schneiden zu lassen.
  • Die Form des ersten Bereichs 136 wird in einer Streifenform gebildet, die sich in einer Richtung entlang der x-Richtung in einer Draufsicht betrachtet erstreckt.
  • Eine Größe des ersten Bereichs 136 in Ausführungsform 3 wird beschrieben.
  • Eine Länge entlang der x-Richtung von einem Endabschnitt des ersten Bereichs 136 zu einer Grenze zwischen dem zweiten Seitenabschnitt 132 und dem zweiten Eckabschnitt 131 in einer Draufsicht betrachtet wird als A und eine Länge des ersten Bereichs 136 in einer Richtung senkrecht zur x-Richtung in einer Draufsicht betrachtet (eine Breite des ersten Bereichs 136) wird als B angenommen (siehe 9).
  • In einem Graphen einer Beziehung zwischen einer Spannungsfestigkeit und der Breite des ersten Bereichs (siehe 5), in einem Fall, wo B relativ klein eingestellt ist (die Breite des ersten Bereichs 136 relativ klein ist) und eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts 132 niedrig ist (siehe einen Bereich, der von Symbol c in 5 angegeben wird), ist es ausreichend, dass A ein angemessener Wert von 0 oder mehr ist (der Wert, der den ersten Bereich 136 daran hindert, in eine Seite des zweiten Eckabschnitts 131 über eine Grenze zwischen dem zweiten Seitenabschnitt 132 und dem zweiten Eckabschnitt 131 einzudringen und den ersten Bereich 136 daran hindert, gelöscht zu werden).
  • Selbst in einem Fall, wo B relativ groß ist (die Breite des ersten Bereichs 136 relativ groß ist) und eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts 132 hoch ist (siehe einen Bereich, der von Symbol d in 5 angegeben wird), ist es ausreichend, dass A ein angemessener Wert von 0 oder mehr ist.
  • B (die Breite des ersten Bereichs 136) kann basierend auf einer Beziehung mit einer Größe und einer Spannungsfestigkeit des Halbleiterbauelements ermittelt werden. Zum Beispiel kann B auf annähernd 15µm eingestellt werden.
  • Auf diese Weise unterscheidet sich das Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 vom Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1 in Bezug auf einen Punkt, dass die ersten Bereiche, wo der Oberflächenhalbleiterbereich nicht gebildet ist, existieren. Jedoch enthält das Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 den Oberflächenhalbleiterbereich 130, ohne einen Schutzring zu verwenden, eine Bedingung, dass die Beziehung von L1>L2 zumindest beim Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 gilt, erfüllt ist und eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts 132 niedriger ist als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts 131. Dementsprechend kann auf dieselbe Weise wie das Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1 das Halbleiterbauelement 102 von Ausführungsform 3 die Miniaturisierung des Halbleiterbauelements verglichen mit einem Halbleiterbauelement, das eine Schutzringstruktur hat, umsetzen und kann eine Durchbruchstärke des gesamten Bauelements verglichen mit herkömmlichen Halbleiterbauelementen erhöhen.
  • Gemäß dem Halbleiterbauelement 102 von Ausführungsform 3 wird der Oberflächenhalbleiterbereich 130 nicht in ersten Bereichen 136 gebildet, die bei Positionen angeordnet sind, die von Außenkanten der zweiten Seitenabschnitte 132 in einer Draufsicht betrachtet beabstandet sind, und daher können Spitzen von elektrischer Feldintensität zerstreut werden, wenn ein Lawinenstrom im Halbleiterbauelement 102 fließt. Weiter wird der erste Bereich 136 beim Inneren des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 gebildet, das eine Position ist, wo Durchbruch minimal auftritt. Dementsprechend kann eine Durchbruchstärke des gesamten Bauelements weiter erhöht werden.
  • Gemäß dem Halbleiterbauelement 102 von Ausführungsform 3 wird ein Abschnitt des Bodens 135 des vertieften Abschnitts 134 aus einer geraden Linie gebildet, die sich entlang einer x-Richtung in einer Draufsicht betrachtet erstreckt, die Form des vertieften Abschnitts 134 wird in einer konischen Form gebildet, wo die Seite des ersten Halbleiterbereichs 120 in einer Draufsicht betrachtet schmal ist, und die Form des ersten Bereichs 136 wird in einer Streifenform gebildet, die sich in einer Richtung entlang der x-Richtung in einer Draufsicht betrachtet erstreckt, und daher ist es möglich, dem vertieften Abschnitt 134 und dem ersten Bereich 136 zu erlauben, parallel zueinander zu existieren, und daher kann eine Durchbruchstärke des gesamten Bauelements weiter erhöht werden.
  • Gemäß dem Halbleiterbauelement 102 von Ausführungsform 3 dringt der erste Bereich 136 nicht in die Seite des zweiten Eckabschnitts 131 ein und daher ist es möglich zu verhindern, eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts 131 zu senken.
  • Das Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 hat im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie das Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1, außer dem Punkt, dass die ersten Bereiche, wo der Oberflächenhalbleiterbereich nicht gebildet ist, im Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 existieren. Dementsprechend besitzt das Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 auch vorteilhafte Effekte entsprechend vorteilhaften Effekten, die das Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1 besitzt, unter allen vorteilhaften Effekten, die das Halbleiterbauelement 100 gemäß Ausführungsform 1 besitzt.
  • [Ausführungsform 4]
  • Ein Halbleiterbauelement 103 gemäß Ausführungsform 4 hat im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie prinzipiell das Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3. Jedoch unterscheidet sich das Halbleiterbauelement 103 gemäß Ausführungsform 4 vom Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 in Bezug auf einen Punkt, dass Hochwiderstandsbereiche im Halbleiterbauelement 103 gemäß Ausführungsform 4 gebildet sind. Das heißt, im Halbleiterbauelement 103 gemäß Ausführungsform 4, wie in 10(a) und 10(b) gezeigt, wird ein Hochwiderstandsbereich 138, der größeren elektrischen Widerstand hat als ein Oberflächenhalbleiterbereich 130, zumindest bei einem Abschnitt eines ersten Bereichs 136 gebildet. Der Hochwiderstandsbereich 138 kann eine Spannungsfestigkeit eines zweiten Seitenabschnitts 132 verringern, wie später beschrieben wird.
  • In Ausführungsform 4 ist im ersten Bereich 136 der Hochwiderstandsbereich 138 in einem Bereich außer Endabschnitten des ersten Bereichs 136 an einer Seite des zweiten Eckabschnitts 131 gebildet. Solch eine Konfiguration ist übernommen, um eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts 132 niedriger als eine Spannungsfestigkeit eines zweiten Eckabschnitts 131 zu machen.
  • Zum Beispiel kann der Hochwiderstandsbereich 138 durch Implantieren eines Dotierstoffs vom p-Typ (z.B. Bor) bei einer Position entsprechend dem ersten Bereich 136 und danach durch Anwenden von Tempern (Hitzebehandlung) auf den mit Dotierstoff vom p-Typ implantierten Abschnitt gebildet werden.
  • Eine Beziehung zwischen einer Spannungsfestigkeit und einer Oberflächendotierstoffkonzentration eines Hochwiderstandsbereichs wird kurz beschrieben.
    „Oberoberflächendotierstoffkonzentration“ bedeutet Dotierstoffkonzentration an einer Oberfläche des Hochwiderstandsbereichs.
  • Prinzipiell gibt es eine Tendenz für eine Spannungsfestigkeit eines zweiten Seitenabschnitts, sich gemeinsam mit der Erhöhung einer Oberflächendotierstoffkonzentration des Hochwiderstandsbereichs zu verringern (siehe einen Graphen, der von f in 11 angegeben wird).
  • Dementsprechend, selbst in dem Fall, wo eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts hoch gehalten wird, wie sie aufgrund der Existenz des ersten Bereichs im zweiten Seitenabschnitt ist, durch zum Beispiel (siehe einen Bereich, der von Symbol d in 5 angegeben wird) Bilden des Hochwiderstandsbereichs, wo Oberflächendotierstoffkonzentration auf einen angemessenen Wert eingestellt ist, ist es möglich, eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts niedriger als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts einzustellen, wenn der erste Bereich nicht im zweiten Seitenabschnitt existiert (siehe einen Bereich an einer rechten Seite eines Schnittpunkts, wo ein Graph, der von Symbol e angegeben wird, und ein Graph, der von Symbol f angegeben wird, einander in 11 schneiden).
  • Selbst in dem Fall, wo eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts aufgrund der Existenz des ersten Bereichs im zweiten Seitenabschnitt verglichen mit einer Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts niedrig wird, wo der erste Bereich nicht im zweiten Seitenabschnitt existiert (siehe einen Bereich, der durch Symbol c in 5 angegeben wird), kann ein Hochwiderstandsbereich gebildet werden, um die Spannungsfestigkeit abzugleichen.
  • Von einem Blickpunkt von Gesamtmenge von Dotierstoff kann eine Gesamtmenge von Dotierstoff im Hochwiderstandsbereich zum Beispiel auf annähernd 1/10 einer Gesamtmenge von Dotierstoff im Oberflächenhalbleiterbereich eingestellt werden.
  • Auf diese Weise unterscheidet sich das Halbleiterbauelement 103 gemäß Ausführungsform 4 vom Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 in Bezug auf einen Punkt, dass Hochwiderstandsbereiche im Halbleiterbauelement 103 gemäß Ausführungsform 4 gebildet sind. Jedoch enthält das Halbleiterbauelement 103 gemäß Ausführungsform 4 den Oberflächenhalbleiterbereich 130, ohne einen Schutzring zu verwenden, eine Bedingung, dass die Beziehung von L1>L2 zumindest beim Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 gilt, erfüllt ist, und eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts 132 niedriger als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts 131 ist. Dementsprechend kann auf dieselbe Weise wie das Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 das Halbleiterbauelement 103 von Ausführungsform 4 die Miniaturisierung des Halbleiterbauelements verglichen mit einem Halbleiterbauelement, das eine Schutzringstruktur hat, umsetzen und kann eine Durchbruchstärke des gesamten Bauelements verglichen mit herkömmlichen Halbleiterbauelementen erhöhen.
  • Weiter wird im Halbleiterbauelement 103 gemäß Ausführungsform 4 der Hochwiderstandsbereich 138 zumindest bei einem Abschnitt des ersten Bereichs 136 gebildet. Dementsprechend ist es durch Anpassen der Position des Hochwiderstandsbereichs 138 oder einer Gesamtmenge von Dotierstoff und Oberflächendotierstoffkonzentration möglich, die Spannungsfestigkeitsverteilung des zweiten Seitenabschnitts 132 in einer Richtung (x-Richtung) von einem zweiten Eckabschnitt 131 zum anderen zweiten Eckabschnitt 131 zwischen dem zweiten Seitenabschnitt 132 und dem zweiten Eckabschnitt 131, der angrenzend an den zweiten Seitenabschnitt 132 angeordnet ist, einheitlich zu machen.
  • Das Halbleiterbauelement 103 gemäß Ausführungsform 4 hat im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie das Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3, außer dem Punkt, dass der Hochwiderstandsbereich im Halbleiterbauelement 103 gemäß Ausführungsform 4 gebildet ist. Dementsprechend besitzt das Halbleiterbauelement 103 gemäß Ausführungsform 4 auch vorteilhafte Effekte entsprechend vorteilhaften Effekten, die das Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 besitzt, unter allen vorteilhaften Effekten, die das Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 besitzt.
  • [Ausführungsform 5]
  • Ein Halbleiterbauelement 104 gemäß Ausführungsform 5 ist ein sogenannter Halbleiterchip.
  • Wie in 12 gezeigt, enthält das Halbleiterbauelement 104: ein Halbleiterbasissubstrat 110 eines ersten Leitfähigkeitstyps (n-Typ in Ausführungsform 5); einen ersten Halbleiterbereich 120 eines zweiten Leitfähigkeitstyps (p-Typ in Ausführungsform 5), der auf einer Oberfläche einer ersten Hauptoberfläche des Halbleiterbasissubstrats 110 gebildet ist, wobei der erste Halbleiterbereich 120 eine Vielzahl von ersten Eckabschnitten 121 und eine Vielzahl von ersten Seitenabschnitten 122 hat; einen Oberflächenhalbleiterbereich 130 eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der auf der Oberfläche der ersten Hauptoberfläche gebildet ist, um einen Bereich zu enthalten, der den ersten Halbleiterbereich 120 in einer Draufsicht betrachtet überlappt, wobei der Oberflächenhalbleiterbereich 130 eine Vielzahl von zweiten Seitenabschnitten 132 und eine Vielzahl von zweiten Eckabschnitten 131 hat, die so gebildet sind, dass sie den ersten Halbleiterbereich 120 in einer Draufsicht betrachtet umgeben und der Oberflächenhalbleiterbereich 130 niedrigere Dotierstoffkonzentration hat als der erste Halbleiterbereich 120; einen Isolationsfilm 140, der auf der Oberfläche der ersten Hauptoberfläche innerhalb einer Spanne von einem Bereich, wo der erste Halbleiterbereich 120 gebildet ist, zu einem Bereich außerhalb des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 in einer Draufsicht betrachtet gebildet ist; eine erste Halbleiterbereichsseitenelektrode 152, die in einem Bereich gebildet ist, der den ersten Halbleiterbereich 120 in einer Draufsicht betrachtet überlappt; und eine Feldplatte 154, die in einem Bereich gebildet ist, der den Oberflächenhalbleiterbereich 130 in einer Draufsicht betrachtet mittels des Isolationsfilms 140 überlappt, wobei die Feldplatte 154 eine Vielzahl von Feldplatteneckabschnitten 155 und eine Vielzahl von Feldplattenseitenabschnitten 156 hat. Die erste Halbleiterbereichsseitenelektrode 152 und die Feldplatte 154 werden fortlaufend miteinander gebildet, wodurch sie eine erste Elektrode 150 bilden.
  • Das Halbleiterbauelement 104 enthält nebst den zuvor erwähnten grundlegenden Elementen auch eine zweite Elektrode 160, eine Kanalstopperelektrode 170, eine schützende Isolationsschicht 180 und einen Kanalstopper 190.
  • Unter grundlegenden Elementen des Halbleiterbauelements 104 gemäß Ausführungsform 5 werden nur die grundlegenden Elemente beschrieben, die sich von den grundlegenden Elementen des Halbleiterbauelements 100 gemäß Ausführungsform 1 unterscheiden und die Beschreibung anderer grundlegender Elemente wird ausgelassen.
  • In dieser Ausführungsform wird eine Länge von einer Außenkante der ersten Halbleiterbereichsseitenelektrode 152 zu einer Außenkante der Feldplatte 154 in einer Draufsicht des Feldplatteneckabschnitts 155 als FP1 und eine Länge von einer Außenkante der ersten Halbleiterbereichsseitenelektrode 152 zu einer Außenkante der Feldplatte 154 in einer Draufsicht des Feldplattenseitenabschnitts 156 als FP2 angenommen.
  • In diesem Fall wird eine Bedingung, dass eine Beziehung von FP1>FP2 zumindest bei einem Abschnitt der Feldplatte 154 gilt, erfüllt (siehe 12(b), 12(c)). Eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts 132 ist niedriger als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts 131.
  • In dieser Patentschrift, um die Bedingung „eine Beziehung FP1>FP2 ist zumindest bei einem Abschnitt der Feldplatte erfüllt“ zu erfüllen, ist es ausreichend, dass FP2, das niedriger als FP1 ist, das einen größten Wert einnimmt, zumindest bei einem Abschnitt in der Feldplatte existiert und es ist unnötig, dass die Beziehung von FP1>FP2 über gesamte Bereiche des Feldplatteneckabschnitts und des Feldplattenseitenabschnitts erfüllt wird.
  • Ein vertiefter Abschnitt entsprechend dem vertieften Abschnitt 134 im Oberflächenhalbleiterbereich 130 in Ausführungsform 1 existiert in Ausführungsform 5 nicht. Andererseits hat das Halbleiterbauelement 100 einen vertieften Abschnitt 158, der in einer Draufsicht betrachtet an einer Außenkante des Feldplattenseitenabschnitts 156 nach Innen eingekerbt ist.
  • Eine Beziehung zwischen einer Spannungsfestigkeit und der Länge FP1 oder der Länge FP2 wird kurz beschrieben. Wie in 13 gezeigt, gibt es eine Tendenz, dass, je größer die Länge FP1 und die Länge FP2 sind, desto höher die Spannungsfestigkeit bei einem Abschnitt entsprechend solch einer Länge wird und die Spannungsfestigkeit sich nicht ändert, wenn solch eine Länge eine gewisse Länge überschreitet. Weiter, wenn die Länge FP1 und die Länge FP2 gleich sind, wird eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts höher als die Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts.
  • Dementsprechend, um eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts niedriger als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts einzustellen, um eine Durchbruchstärke der gesamten Vorrichtung zu erhöhen, ist es notwendig, die Länge FP2 verglichen mit der Länge FP1 ausreichend klein einzustellen.
  • Zum Beispiel, um das Vorstehende in Bezug auf den in 13 gezeigten Graphen zu beschreiben, in einem Fall, wo die Länge FP2 für eine Nennspannung innerhalb einer Schwankungsbreite eingestellt ist, und die Länge FP1 so eingestellt ist, dass eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts 131 höher als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts 132 innerhalb eines Schwankungsbreite wird (zum Beispiel eine Spannungsfestigkeit entsprechend einer Position nahe einem linken Ende eines Segments des Graphen h als 1850V und eine Spannungsfestigkeit entsprechend einem rechten Ende eines Segments des Graphen g als 1920V angenommen, wird die Schwankungsbreite 70V), kann man sagen, dass die Länge FP1 verglichen mit der Länge von FP2 ausreichend lang ist, das heißt, die Länge FP2 ist verglichen mit der Länge FP1 ausreichend kurz eingestellt.
  • Nachfolgend werden vorteilhafte Effekte des Halbleiterbauelements 104 gemäß Ausführungsform 5 beschrieben.
  • Das Halbleiterbauelement 104 gemäß Ausführungsform 5 enthält den Oberflächenhalbleiterbereich 130, ohne Schutzringe zu verwenden, und daher kann die Miniaturisierung des Halbleiterbauelements verglichen mit dem Halbleiterbauelement, das eine Schutzringstruktur hat, umgesetzt werden.
  • Weiter, gemäß dem Halbleiterbauelement 104 von Ausführungsform 5, wird der Oberflächenhalbleiterbereich 130 im peripheren Bereich gebildet und daher, wenn eine Umkehrvorspannung angelegt wird, erstreckt sich eine Verarmungsschicht vom PN-Übergang, der zuerst zwischen dem Oberflächenhalbleiterbereich 130 und dem Halbleiterbasissubstrat 110 gebildet wird, und dann wird der Oberflächenhalbleiterbereich 130 vollständig in eine Verarmungsschicht gebildet und daher kann eine Spannungsfestigkeit des Halbleiterbauelements 104 erhöht werden. Weiter wird zumindest eine der Bedingung (1), dass die Beziehung von L1>L2 zumindest bei einem Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 gilt, und der Bedingung (2), dass die Beziehung von FP1>FP2 zumindest bei einem Abschnitt der Feldplatte 154 gilt, erfüllt (die Bedingung (2) in Ausführungsform 5) und eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts 132 ist niedriger als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts 131 und daher kann die Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts 132 gewollt verringert werden, um dadurch einen Lawinendurchbruch im zweiten Seitenabschnitt 132 dem zweiten Eckabschnitt 131 des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 vorangehend auftreten zu lassen, wenn eine Umkehrvorspannung angewendet wird, wodurch eine Durchbruchstärke des gesamten Bauelements verglichen mit herkömmlichen Halbleiterbauelementen erhöht werden kann.
  • Dementsprechend wird das Halbleiterbauelement 104 von Ausführungsform 5 ein Halbleiterbauelement, das die Miniaturisierung des Halbleiterbauelements verglichen mit einem Halbleiterbauelement, das eine Schutzringstruktur hat, umsetzen kann und eine Durchbruchstärke verglichen mit herkömmlichen Halbleiterbauelementen erhöhen kann.
  • [Ausführungsform 6]
  • Ein Halbleiterbauelement 105 gemäß Ausführungsform 6 hat im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie prinzipiell das Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3. Jedoch unterscheidet sich das Halbleiterbauelement 105 gemäß Ausführungsform 6 vom Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 in Bezug auf einen Punkt, dass zweite Bereiche, wo ein Oberflächenhalbleiterbereich nicht gebildet ist, existieren. Das heißt, im Halbleiterbauelement 105 gemäß Ausführungsform 6, wie in 14(a) gezeigt, wird der Oberflächenhalbleiterbereich 130 nicht in den zweiten Bereichen 137 gebildet, die bei Positionen angeordnet sind, die von Außenkanten der zweiten Eckabschnitte 131 in einer Draufsicht betrachtet beabstandet sind.
  • Endabschnitte des zweiten Bereichs 137 werden mit zweiten Seitenabschnitten 132 in Kontakt gebracht.
  • In Ausführungsform 6 wird eine Länge L1 zu einer Summe einer Länge des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 an der Innenseite (siehe Symbol L1-1 in 14(b)) und einer Länge des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 an der Außenseite (siehe Symbol Li-2 in 14(c)).
  • In Ausführungsform 6 werden der erste Bereich 136 und der zweite Bereich 137 fortlaufend miteinander gebildet (ein Endabschnitt des ersten Bereichs 136 und ein Endabschnitt des zweiten Bereichs 137 werden in Kontakt miteinander gebracht).
  • Eine Breite des ersten Bereichs 136 und eine Breite des zweiten Bereichs 137 können gleich zueinander eingestellt werden oder können unterschiedlich voneinander eingestellt werden.
  • In dieser Patentschrift bedeutet „eine Breite des zweiten Bereichs“ eine Länge von einer Seite des zweiten Bereichs an einer ersten Halbleiterbereichsseite zu einer Seite des zweiten Bereichs an einer Seite entgegengesetzt zu ersterer Seite.
  • Ein Hochwiderstandsbereich (siehe Ausführungsform 4) kann im ersten Bereich 136 gebildet werden.
  • Eine Beziehung zwischen einer Spannungsfestigkeit und einer Breite des ersten Bereichs oder des zweiten Bereichs wird kurz beschrieben. Wie in 15 gezeigt, wenn der zweite Bereich im zweiten Eckabschnitt angeordnet ist, gibt es eine Tendenz, dass, je größer die Breite des zweiten Bereichs ist, desto kleiner eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts wird. Jedoch, selbst wenn der zweite Bereich im zweiten Eckabschnitt existiert, kann es abhängig von der Breite des zweiten Bereichs einen Fall geben, wo eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts höher als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts eingestellt werden kann. Zum Beispiel, wenn die Breite des ersten Bereichs und die Breite des zweiten Bereichs gleich zueinander sind, kann, vorausgesetzt, dass die Breite eine Länge entsprechend einem Bereich an einer linken Seite einer unterbrochenen Linie, die in 15 gezeigt wird, ist, eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts höher als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts eingestellt werden.
  • Dementsprechend, wenn der zweite Bereich existiert, ist es notwendig, die Breite des ersten Bereichs und die Breite des zweiten Bereichs so einzustellen, dass eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts nicht niedriger als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts wird (eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts niedriger als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts wird).
  • Auf diese Weise unterscheidet sich das Halbleiterbauelement 105 gemäß Ausführungsform 6 vom Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 in Bezug auf einen Punkt, dass die zweiten Bereiche, wo der Oberflächenhalbleiterbereich nicht gebildet ist, existieren. Jedoch enthält das Halbleiterbauelement 105 gemäß Ausführungsform 6 den Oberflächenhalbleiterbereich 130, ohne einen Schutzring zu verwenden, eine Bedingung, dass die Beziehung von L1>L2 zumindest bei einem Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 gilt, erfüllt wird und eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts 132 niedriger ist als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts 131. Dementsprechend wird auf dieselbe Weise wie das Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 das Halbleiterbauelement 105 von Ausführungsform 6 ein Halbleiterbauelement, das die Miniaturisierung des Halbleiterbauelements verglichen mit einem Halbleiterbauelement, das eine Schutzringstruktur hat, umsetzen kann und eine Durchbruchstärke verglichen mit herkömmlichen Halbleiterbauelementen erhöhen kann.
  • Im Halbleiterbauelement 105 gemäß Ausführungsform 6 ist der Oberflächenhalbleiterbereich 130 nicht in den zweiten Bereichen 137 gebildet, die bei Positionen angeordnet sind, die von Außenkanten der zweiten Eckabschnitte 131 in einer Draufsicht betrachtet beabstandet sind. Dementsprechend kann nicht nur eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts 132, sondern auch eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts 131 angepasst werden.
  • Weiter sind im Halbleiterbauelement 105 gemäß Ausführungsform 6 der erste Bereich 136 und der zweite Bereich 137 fortlaufend gebildet und daher ist es möglich, eine Spannungsfestigkeit des gesamten Halbleiterbauelements durch Teilen des Oberflächenhalbleiterbereichs 130 in ein Gebiet innerhalb der ersten Bereiche 136 und der zweiten Bereiche 137 und ein Gebiet außerhalb der ersten Bereiche 136 und der zweiten Bereiche 137 zu erhöhen.
  • Das Halbleiterbauelement 105 gemäß Ausführungsform 6 hat im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie das Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3, außer dem Punkt, dass die zweiten Bereiche, wo der Oberflächenhalbleiterbereich nicht gebildet ist, existieren. Dementsprechend besitzt das Halbleiterbauelement 105 gemäß Ausführungsform 6 auch vorteilhafte Effekte, entsprechend vorteilhaften Effekten, die das Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 besitzt, unter allen vorteilhaften Effekten, die das Halbleiterbauelement 102 gemäß Ausführungsform 3 besitzt.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung basierend auf den zuvor erwähnten jeweiligen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor erwähnten jeweiligen Ausführungsformen eingeschränkt. Die vorliegende Erfindung kann in unterschiedlichen Modi umgesetzt werden, ohne vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen und die folgenden Modifikationen sind zum Beispiel auch denkbar.
  • (1) Die Zahlen, Materialien, Formen, Positionen, Größen, Winkel und dergleichen der grundlegenden Elemente, die in den zuvor erwähnten jeweiligen Ausführungsformen beschrieben sind, werden nur für einen beispielhaften Zweck bereitgestellt und können innerhalb eines Umfangs geändert werden, wo vorteilhafte Effekte der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt werden.
  • (2) In den zuvor erwähnten jeweiligen Ausführungsformen hat der zweite Eckabschnitt 131 eine ebene Form, die in einer Draufsicht betrachtet in einer runden Oberfläche abgekantet ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf solch eine Konfiguration eingeschränkt. Zum Beispiel, wie in dem Fall eines Halbleiterbauelements 106 gemäß Modifikation 1 (siehe 16(a) bis 16(c)) und eines Halbleiterbauelements 107 gemäß Modifikation 2 (siehe 17(a) bis 17(c)), kann der zweite Eckabschnitt eine ebene Form haben, die in einer Draufsicht betrachtet in einer angewinkelten Oberfläche abgekantet ist (eine Form, die durch Verbinden einer Außenkante von einem zweiten Seitenabschnitt und einer Außenkante des anderen zweiten Seitenabschnitts durch eine gerade Linie gebildet wird).
  • (3) Weiter kann in dem Fall, wo der zweite Eckabschnitt eine ebene Form hat, die in einer Draufsicht betrachtet in einer angewinkelten Form abgekantet ist, wie in dem Fall eines Halbleiterbauelements 106a gemäß Modifikation 3 (siehe 18(a) bis 18(c)) und eines Halbleiterbauelements 107a gemäß Modifikation 4 (siehe 19(a) bis 19(c)), ein peripherer Bereich verglichen mit dem Fall, wo der zweite Eckabschnitt in einer Draufsicht betrachtet eine ebene Form hat, die in einer runden Oberfläche abgekantet ist, klein gemacht werden. In diesem Fall kann die weitere Miniaturisierung einer Größe des gesamten Halbleiterbauelements (Chipgröße) umgesetzt werden.
  • (4) In den zuvor erwähnten jeweiligen Ausführungsformen 1, 3, 4 und 6 wird eine Außenkante des zweiten Seitenabschnitts 132 in der Nähe des zweiten Eckabschnitts 131 gebildet aus: dem ersten geraden Abschnitt, der sich in der Richtung vom Anschlussende der Außenkante des zweiten Eckabschnitts 131 zum anderen zweiten Eckabschnitt 131 erstreckt; und dem zweiten geraden Abschnitt, der sich vom ersten geraden Abschnitt zum Boden 135 des vertieften Abschnitts 134 erstreckt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf solch eine Konfiguration eingeschränkt. Zum Beispiel, wie in dem Fall eines Halbleiterbauelements 108 gemäß Modifikation 5 (siehe 20), kann eine Außenkante eines zweiten Seitenabschnitts in der Nähe eines zweiten Eckabschnitts in einer Bogenform gebildet werden, die fortlaufend mit einer Bogenform einer Außenkante des zweiten Eckabschnitts gebildet ist. Mit solch einer Konfiguration ist es möglich, eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts auf eine stabile Weise sicherzustellen. Das technische Merkmal, dass „eine Außenkante eines zweiten Seitenabschnitts in der Nähe eines zweiten Eckabschnitts in einer Bogenform gebildet sein kann, die fortlaufend mit einer Bogenform einer Außenkante des zweiten Eckabschnitts gebildet ist“ ist auch auf die Halbleiterbauelemente anwendbar, die in den zuvor erwähnten Ausführungsformen 3, 4 und 6 beschrieben sind.
  • (5) In den zuvor erwähnten Ausführungsformen 2 bis 4, 6 und den zuvor erwähnten Modifikationen 2, 4 wird die Position des ersten Bereichs 136 für einen beispielhaften Zweck veranschaulicht. Der erste Bereich kann innerhalb der Positionen angeordnet sein, die in Ausführungsformen 2 bis 4, 6 und Modifikationen 2, 4 wie im Fall eines Halbleiterbauelements 102a gemäß Modifikation 6 beispielhaft angeführt sind (siehe 21). Alternativ kann die Position des ersten Bereichs außerhalb der Positionen angeordnet sein, die in Ausführungsformen 2 bis 4, 6 und Modifikationen 2, 4 beispielhaft angeführt sind, wie in dem Fall eines Halbleiterbauelements 102b gemäß Modifikation 7 (siehe 22) und eines Halbleiterbauelements 102c gemäß Modifikation 8 (siehe 23). Die zuvor erwähnte Konfiguration kann auch durch den zweiten Bereich 137, der in der zuvor erwähnten Ausführungsform 6 beschrieben ist, auf dieselbe Weise wie der erste Bereich 136 übernommen werden.
  • (6) In den zuvor erwähnten jeweiligen Ausführungsformen wird der Oberflächenhalbleiterbereich 130 auch unterhalb des ersten Halbleiterbereichs 120 (Seite der zweiten Elektrode 160) gebildet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf solch eine Konfiguration eingeschränkt. Ein Bereich, wo ein Oberflächenhalbleiterbereich nicht gebildet ist, kann unterhalb eines ersten Halbleiterbereichs existieren, wie in dem Fall eines Halbleiterbauelements 102d gemäß Modifikation 9 (siehe 24).
  • (7) In der zuvor erwähnten Ausführungsform 3 wird die Form des vertieften Abschnitts 134 in einer konischen Form gebildet, wo die Seite des ersten Halbleiterbereichs 120 in einer Draufsicht betrachtet schmal ist und ein Gradient der konischen Form 45° ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf solch eine Konfiguration eingeschränkt. Der Gradient der konischen Form könnte nicht 45° sein.
  • (8) Vorausgesetzt, dass eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts niedriger als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts ist, selbst in dem Fall, wo die Bedingung, dass die Beziehung von FP1>FP2 zumindest bei einem Abschnitts der Feldplatte gilt, erfüllt wird, kann ein Bereich wie der zweite Bereich, der in der zuvor erwähnten Ausführungsform 6 beschrieben ist, auch existieren.
  • (9) Selbst in dem Fall, wo die Bedingung, dass eine Beziehung von FP1>FP2 zumindest bei einem Abschnitt der Feldplatte 154 gilt, erfüllt wird, wie in dem Fall des Halbleiterbauelements 104 gemäß der zuvor erwähnten Ausführungsform 5, wie in dem Fall eines Halbleiterbauelements 104a gemäß Modifikation 10 (siehe 25) und eines Halbleiterbauelements 104b gemäß Modifikation 11 (siehe 26), kann ein erster Bereich (siehe Symbol 136 in 25 und 26) existieren und weiter kann ein Hochwiderstandsbereich (siehe Symbol 138 in 26) gebildet werden. Weiter kann das zuvor erwähnte Halbleiterbauelement weiter einen vertieften Abschnitt haben, der in einer Draufsicht betrachtet zum Inneren bei einer Außenkante des zweiten Seitenabschnitts eingekerbt ist.
  • (10) In den zuvor erwähnten jeweiligen Ausführungsformen ist ein n-Typ als ein erster Leitfähigkeitstyp und ein p-Typ als ein zweiter Leitfähigkeitstyp eingestellt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf solch eine Konfiguration eingeschränkt. Ein p-Typ kann als der erste Leitfähigkeitstyp eingestellt sein und ein n-Typ kann als der zweite Leitfähigkeitstyp eingestellt sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 100, 101, 102, 102a, 102b, 102C, 102d, 103,104, 104a, 104b, 105, 106, 106a, 107, 107a, 108:
    Halbleiterbauelement
    110:
    Halbleiterbasissubstrat
    112:
    Halbleiterbereich vom n+-Typ
    114:
    Halbleiterbereich vom n-Typ
    120:
    erster Halbleiterbereich
    121:
    erster Eckabschnitt
    122:
    erster Seitenabschnitt
    130:
    Oberflächenhalbleiterbereich
    131:
    zweiter Eckabschnitt
    132:
    zweiter Seitenabschnitt
    134:
    vertiefter Abschnitt (vom zweiten Seitenabschnitt)
    135:
    Boden von vertieftem Abschnitt
    136:
    erster Bereich
    137:
    zweiter Bereich
    138:
    Hochwiderstandsbereich
    140:
    Isolationsfilm
    150:
    erste Elektrode
    152:
    erste Halbleiterbereichsseitenelektrode
    154:
    Feldplatte
    155:
    Feldplatteneckabschnitt
    156:
    Feldplattenseitenabschnitt
    158:
    vertiefter Abschnitt (von Feldplattenseitenabschnitt)
    160:
    zweite Elektrode
    170:
    Kanalstopperelektrode
    180:
    schützende Isolationsschicht
    190:
    Kanalstopper
    x:
    x-Richtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 10173174 A [0008]

Claims (12)

  1. Halbleiterbauelement, umfassend: ein Halbleiterbasissubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps; einen ersten Halbleiterbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der auf einer Oberfläche einer ersten Hauptoberfläche des Halbleiterbasissubstrats gebildet ist, wobei der erste Halbleiterbereich eine Vielzahl von ersten Eckabschnitten und eine Vielzahl von ersten Seitenabschnitten hat; einen Oberflächenhalbleiterbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der auf der Oberfläche der ersten Hauptoberfläche gebildet ist, um einen Bereich zu enthalten, wo der Oberflächenhalbleiterbereich den ersten Halbleiterbereich in einer Draufsicht betrachtet überlappt, wobei der Oberflächenhalbleiterbereich eine Vielzahl von zweiten Eckabschnitten und eine Vielzahl von zweiten Seitenabschnitten hat, so die gebildet sind, dass sie den ersten Halbleiterbereich in einer Draufsicht betrachtet umgeben, und wobei der Oberflächenhalbleiterbereich eine Dotierstoffkonzentration hat, die niedriger als die Dotierstoffkonzentration des ersten Halbleiterbereichs ist; einen Isolationsfilm, der auf der Oberfläche der ersten Hauptoberfläche in einer Spanne von einem Bereich, wo der erste Halbleiterbereich gebildet ist, zu einem Bereich außerhalb des Oberflächenhalbleiterbereichs in einer Draufsicht betrachtet gebildet ist; eine erste Halbleiterbereichsseitenelektrode, die in einem Bereich gebildet ist, der den ersten Halbleiterbereich in einer Draufsicht betrachtet überlappt; und eine Feldplatte, die in einem Bereich gebildet ist, der den Oberflächenhalbleiterbereich in einer Draufsicht betrachtet mittels des Isolationsfilms überlappt, wobei die Feldplatte eine Vielzahl von Feldplatteneckabschnitten und eine Vielzahl von Feldplattenseitenabschnitten hat, wobei Annehmen einer Gesamtlänge des Oberflächenhalbleiterbereichs von einer Außenkante des ersten Halbleiterbereichs zu einer Außenkante des Oberflächenhalbleiterbereichs, in einer Draufsicht des zweiten Eckabschnitts betrachtet, als L1 und Annehmen einer Gesamtlänge des Oberflächenhalbleiterbereichs von der Außenkante des ersten Halbleiterbereichs zur Außenkante des Oberflächenhalbleiterbereichs, in einer Draufsicht des zweiten Seitenabschnitts betrachtet, als L2, und Annehmen einer Länge von der Außenkante der ersten Halbleiterbereichsseitenelektrode zur Außenkante der Feldplatte, in einer Draufsicht des Feldplatteneckabschnitts betrachtet, als FP1 und Annehmen einer Länge von der Außenkante der ersten Halbleiterbereichsseitenelektrode zur Außenkante der Feldplatte, in einer Draufsicht des Feldplattenseitenabschnitts betrachtet, als FP2, wobei zumindest eine Bedingung (1), dass eine Beziehung L1>L2 zumindest bei einem Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs gilt ist, oder eine Bedingung (2), dass eine Beziehung von FP1>FP2 zumindest bei einem Abschnitt der Feldplatte gilt, erfüllt wird und eine Spannungsfestigkeit des zweiten Seitenabschnitts niedriger als eine Spannungsfestigkeit des zweiten Eckabschnitts ist.
  2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei die Bedingung, dass die Beziehung von L1>L2 zumindest beim Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs gilt, erfüllt wird, und ein vertiefter Abschnitt, der zu einem Inneren, in einer Draufsicht betrachtet, eingekerbt ist, an der Außenkante des zweiten Seitenabschnitts gebildet ist.
  3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, wobei der Oberflächenhalbleiterbereich zumindest in einem ersten Bereich gebildet ist, der bei einer Position fern von einer Außenkante des zweiten Seitenabschnitts in einer Draufsicht betrachtet angeordnet ist.
  4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 3, wobei der vertiefte Abschnitt so gebildet ist, dass ein Abschnitt eines Bodens des vertieften Abschnitts eine gerade Linie bildet, die sich in einer x-Richtung erstreckt, die eine Richtung ist, die von einem zweiten Eckabschnitt zum anderen zweiten Eckabschnitt gerichtet ist, zwischen den zweiten Eckabschnitten, die in einer Draufsicht betrachtet aneinander angrenzend angeordnet sind, eine Form des vertieften Abschnitts eine konische Form ist, wo die erste Halbleiterbereichsseite in einer Draufsicht betrachtet schmal ist, und eine Form des ersten Bereichs eine Streifenform ist, die sich in einer Draufsicht betrachtet in einer Richtung entlang der x-Richtung erstreckt.
  5. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei die Bedingung, dass die Beziehung von Li>L2 zumindest beim Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs gilt, erfüllt wird, und der Oberflächenhalbleiterbereich zumindest nicht in einem ersten Bereich gebildet ist, der in einer Draufsicht betrachtet bei einer Position fern einer Außenkante des zweiten Seitenabschnitts angeordnet ist.
  6. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei ein Hochwiderstandsbereich, der einen größeren elektrischen Widerstand als der Oberflächenhalbleiterbereich hat, zumindest bei einem Abschnitt des ersten Bereichs gebildet ist.
  7. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der erste Bereich bei einer Position angeordnet ist, wo der erste Bereich in einer Draufsicht betrachtet mit der Feldplatte überlappt.
  8. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei der Oberflächenhalbleiterbereich nicht in einem zweiten Bereich gebildet ist, der in einer Draufsicht betrachtet bei einer Position fern der Außenkante des zweiten Eckabschnitts gebildet ist.
  9. Halbleiterbauelement nach Anspruch 8, wobei der erste Bereich und der zweite Bereich kontinuierlich zueinander gebildet sind.
  10. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei die Bedingung, dass die Beziehung von FP1>FP2 zumindest beim Abschnitt der Feldplatte gilt, erfüllt wird.
  11. Halbleiterbauelement nach Anspruch 10, wobei die Bedingung, dass die Beziehung von L1>L2 zumindest beim Abschnitt des Oberflächenhalbleiterbereichs gilt, erfüllt wird, und der Oberflächenhalbleiterbereich zumindest nicht in einem ersten Bereich gebildet ist, der in einer Draufsicht betrachtet bei einer Position fern einer Außenkante des zweiten Seitenabschnitts angeordnet ist.
  12. Halbleiterbauelement nach Anspruch 11, wobei ein Hochwiderstandsbereich, der einen größeren elektrischen Widerstand als der Oberflächenhalbleiterbereich hat, zumindest bei einem Abschnitt des ersten Bereichs gebildet ist.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10173174A (ja) 1996-12-06 1998-06-26 Toshiba Corp 半導体装置とその製造方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06244405A (ja) * 1993-02-15 1994-09-02 Fuji Electric Co Ltd 半導体素子
JP3185474B2 (ja) * 1993-05-18 2001-07-09 株式会社日立製作所 半導体装置
JPH07249737A (ja) * 1994-03-11 1995-09-26 Mitsubishi Electric Corp プレーナ型半導体装置およびその製造方法
JP3872827B2 (ja) 1995-04-11 2007-01-24 株式会社東芝 高耐圧半導体素子
JP3931138B2 (ja) * 2002-12-25 2007-06-13 三菱電機株式会社 電力用半導体装置及び電力用半導体装置の製造方法
DE102005023668B3 (de) * 2005-05-23 2006-11-09 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelement mit einer Randstruktur mit Spannungsdurchbruch im linearen Bereich
US7592668B2 (en) * 2006-03-30 2009-09-22 Fairchild Semiconductor Corporation Charge balance techniques for power devices
US7541660B2 (en) * 2006-04-20 2009-06-02 Infineon Technologies Austria Ag Power semiconductor device
JP4915221B2 (ja) * 2006-11-28 2012-04-11 トヨタ自動車株式会社 半導体装置
JP5092610B2 (ja) * 2007-08-01 2012-12-05 トヨタ自動車株式会社 半導体装置
JP2009164486A (ja) 2008-01-09 2009-07-23 Toyota Motor Corp 縦型ダイオードとその製造方法
JP4962664B2 (ja) * 2009-10-14 2012-06-27 三菱電機株式会社 電力用半導体装置とその製造方法、ならびにパワーモジュール
DE112010005272B4 (de) 2010-02-16 2014-12-24 Sansha Electric Manufacturing Co., Ltd. Pin-diode
US8802529B2 (en) * 2011-07-19 2014-08-12 Alpha And Omega Semiconductor Incorporated Semiconductor device with field threshold MOSFET for high voltage termination
US8368167B1 (en) * 2011-09-30 2013-02-05 Chengdu Monolithic Power Systems, Inc. Schottky diode with extended forward current capability
CN103872109A (zh) * 2012-12-07 2014-06-18 上海联星电子有限公司 一种绝缘栅双级晶体管
JP6146097B2 (ja) 2013-04-04 2017-06-14 三菱電機株式会社 半導体装置
JP2014241367A (ja) * 2013-06-12 2014-12-25 三菱電機株式会社 半導体素子、半導体素子の製造方法
JP6168961B2 (ja) * 2013-10-10 2017-07-26 三菱電機株式会社 半導体装置
JP6199232B2 (ja) * 2014-04-22 2017-09-20 株式会社豊田中央研究所 半導体装置
JP6649102B2 (ja) * 2016-02-05 2020-02-19 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10173174A (ja) 1996-12-06 1998-06-26 Toshiba Corp 半導体装置とその製造方法

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